Типы котлов. типы котлов. 1. Виды котлов 2 1 Твердотопливные котлы 3

• Название: 1. Виды котлов 2 1 Твердотопливные котлы 3
• Анкор: Типы котлов
• Дата: 05.10.2021
• Размер: 37.12 Kb.
• Имя файла: типы котлов.docx
• Тип: Реферат; #241846

Содержание

Введение 1

1.Виды котлов 2

1.1 Твердотопливные котлы 3

1.2 Жидкотопливные котлы 5

1.3 Газовые котлы 5

1.4 Электрические котлы 6

1.5 Комбинированные котлы 7

2.Заключение 10

3.Список используемой литературы 11

Введение

Котёл — конструктивно объединенный в одно целое комплекс устройств для передачи некоторому теплоносителю тепловой энергии за счёт сжигания топлива, при протекании технологического процесса или преобразовании электрической энергии в тепловую.

В значительной части случаев теплоносителем котлов служат вода и водяной пар, однако также им может быть масло, ртуть, воздух (см. теплогенератор) и т. д.

Котлы (кроме электрических) являются разновидностью теплообменных аппаратов, где греющей средой являются продукты сгорания, а нагреваемой — теплоноситель котла.

При подборе котельной установки обращают внимание на следующие  моменты:

вид топлива — твердое, жидкое или газообразное; номинальную мощность котла; функциональное назначение котла —для обогрева, горячего водоснабжения или того и другого; уровень автоматики котельного оборудования; материал, из которого сделан котел; габариты и вес; стоимость и др.

1. 
   Виды котлов
   

По виду используемого топлива котлы отопления делятся на:

• 
  твердотопливные (пеллетные, дровяные, угольные) ,
  
• 
  жидкотопливные (дизельные, мазутные),
  
• 
  газовые
  
• 
  электрические
  
• 
  комбинированные
  

1.1 Твердотопливные котлы

Твердотопливный котёл — отопительное устройство, выполненное из стали или чугуна, которое выделяет тепловую энергию в процессе горения твёрдого топлива. В бытовых моделях подача топлива осуществляется в ручном режиме, в промышленных вариантах осуществляется автоматическая подача топлива и извлечение золы. Используется чаще всего как резервный или в местах, где нет газопровода.

В качестве топлива для твердотопливных котлов используют торф, дрова, уголь, кокс или топливные гранулы (пеллеты) — недорогую альтернативу газу и нефти. Сжигание отходов деревообработки и сельскохозяйственного производства (опилок, щепы, подсолнечной лузги) позволяет заодно решить проблему их утилизации.

Современные котлы снабжаются электронными системами управления, хотя более дешёвые конструкции котлов управляются «вручную», что делает их энергонезависимыми и надёжными. Котлам требуется своевременная чистка от сажи и накипи. Накипь значительно уменьшает передачу тепла от стенки котла к воде, из-за чего происходит перегрев металла и в дальнейшем его повреждение. Сажа также препятствует полноценному теплообмену между продуктами горения и трубами котла, вследствие чего снижается температура воды (пара) в котле.

Многие современные твердотопливные котлы имеют достаточно высокий уровень безопасности, автоматизации и КПД. Колебания температуры теплоносителя при использовании таких котлов составляет не более 5°С.

Твердотопливные котлы условно можно классифицировать по следующим признакам:

1. 
   по типу загрузки топлива:
   

• 
  ручные или засыпные — загрузка происходит ручным способом через загрузочную дверь;
  
• 
  автоматические — подача топлива осуществляется специальным механизмом: шнековым или поршневым.
  

2. 
   по типу материалу теплообменника:
   

• 
  стальные;
  
• 
  чугунные.
  

3. 
   по виду используемого топлива:
   

• 
  котлы на дровах — основным топливом для данных котлов являются сухие (до 20 % влажности) дрова;
  
• 
  котлы на угле — основным топливом для данных котлов является ископаемый уголь;
  
• 
  пеллетные котлы — для данных котлов в качестве топлива используются топливные гранулы (пеллеты);
  
• 
  котлы на смешанном топливе — в данных котлах допускается сжигание нескольких видов топлива;
  

4. 
   по способу сгорания топлива:
   

• 
  котлы с естественной тягой — в данных моделях процесс сгорания топлива контролируется термостатическим тяговым регулятором без дополнительной подачи воздуха;
  
• 
  котлы с дополнительной тягой — в отличие от котлов с естественной тягой данный вид оснащен вентилятором, который дополнительно подает воздух в топку, а мощность вентилятора регулируется в зависимости от сжигаемого топлива и дымовой тяги;
  
• 
  пиролизные котлы — это котлы с более сложным механизмом горения, который заключается в том, что дрова в первичной камере сгорают в низкокислородной среде и при этом выделяется горючий газ, который воспламеняется во вторичной камере;
  
• 
  котлы длительного горения — в данных котлах процесс горения происходит послойно сверху вниз или только снизу, за счет чего на одной закладки топлива достигается более длительный и равномерный прогрев теплоносителя. Длительность горения некоторых современных моделей может достигать 7 суток. Принцип горения «сверху вниз» также положительно сказывается и на эффективности сжигания, поскольку в активном горении находится только верхний слой.
  

1.2 Жидкотопливные котлы

Жидкотопливные котлы — это котлы, работающие на жидком топливе типа дизельное топливо оно же, солярка.

Основное назначение котла на жидком топливе, обогрев дома, посредством нагрева теплоносителя контура отопления. В зависимости от марки котла он может выполнять дополнительную функцию, а именно нагревать воду в водопроводной системе, создавая контур ГВС. В общем, никаких сверхзадач, обычные задачи всех котлов отопления.

Так сложилось, что говоря о бытовых жидкотопливных котлах, априори подразумевается, что эти котлы работают на дизельном топливе (солярке). На самом деле, горелки этих котлов могут работать и на других видах жидкого топлива (о чём должно быть указано в документации):

• 
  Керосине;
  
• 
  Легкой нефти;
  
• 
  Различных маслах;
  
• 
  Мазуте.
  

Главное требование к топливу, это отсутствие влаги и отсутствие абразивных примесей. Также стоит отметить, что каждый вид топлива влияет на производительность котла и периодичность его обслуживания.

Еще важно понимать, что топливо, на котором работает котел, должно быть указано в документации к котлу и пока не существует всеядных жидкотопливных котлов.

1.3 Газовые котлы

Газовый котёл — устройство для получения тепловой энергии в целях, главным образом, отопления помещений (объектов) различного назначения, нагрева воды для хозяйственных и иных целей, путём сгорания газообразного топлива. Газообразным топливом для газовых котлов чаще всего является природный газ — метан или пропан-бутан. На сегодняшний день во многих регионах природный газ является наиболее дешёвым видом топлива.

Принцип работы котлов заключается в том, что при подаче газа к котлу включают пьезоэлектрический розжиг. От искры зажигается запальник, который всегда горит. Подача газа к горелке при не горящем запальнике недопустима из-за возможности взрыва газа. От запальника загорается основная горелка, она греет теплоноситель в котле до заданной термостатом температуры, после чего автоматика отключает горелку. При падении температуры в котле, термодатчик (термопара) дает команду клапану на открытие подачи газа и горелка зажигается снова.

Следует, однако, учитывать то, что газы (и природный, и сжиженный) являются пожаро- и взрывоопасными. Кроме того, при нарушении воздухообмена (недостаточном притоке или плохой тяге в дымоходе) часть продуктов сгорания может оставаться в помещении. Это может повлечь отравление людей угарным газом (оксидом углерода, СО). Газовые водонагреватели требуют наличия дымохода для безопасного отвода продуктов сгорания и достаточного количества приточного воздуха. Соотношение объёмов приточного воздуха к объёму сжигаемого природного газа можно приблизительно оценить, как 10:1

1.4 Электрические котлы

Электрический котёл (электрокотёл) — прибор, предназначенный для нагрева теплоносителя выделяемым электрическим током тепла. Электрокотлы, нагревающие санитарную воду чаще называются электрическими водонагревателями или электробойлерами. Электрокотел часто используется в качестве резервного источника при теплоснабжении от аппаратов, которые работают от возобновляемых источников энергии, к примеру, тепловых насосов, мощности которых не всегда достаточно для обогрева помещений в период сильных холодов. Приобретение же теплового насоса c большим запасом мощности, рассчитывая на наиболее холодные дни зимы экономически невыгодны. Существенным преимуществом использования электрокотлов являются его небольшие размеры – не нужно специального помещения для котла.

1.5 Комбинированные котлы

В обогреве частных домовладений или загородных коттеджей нередко используют комбинированные котлы для отопления дома – они позволят обеспечить комфортную температуру во всех комнатах вне зависимости от наличия или отсутствия централизованного газоснабжения, или дров.

Существенный плюс таких агрегатов – корректировка сметы расходов не только на обогрев здания, но и на подачу горячей воды. Кроме того, очень удобно иметь возможность использования разных видов топлива.

Различные вариации комбинированных отопительных агрегатов дают возможность решения разного рода задач – от масштабных до менее глобальных проблем. Например, они способны обеспечить горячее водоснабжение как отдельно взятой семьи из 3-5 человек, так и отопление офисного здания или жилого многоквартирного дома.

Вариант 1 – комбинация газ/электричество

Для подогрева воды самой эффективной является электроэнергия. Быстрое увеличение температурного режима производится за счет воздействия на теплоноситель, при наименьшей доле задержки.

Характеристики комбинированных отопительных приборов, дающие значительные преимущества:

• 
  Маленькие размеры. Прибор имеет негабаритную топочную камеру для горения газов, теплообменник с вмонтированным ТЭНом или другим видом нагревательного прибора;
  
• 
  Низкий уровень потребления электроэнергии. Котел функционирует на газе, а электронагреватель запускают в работу только по требованию – для быстрого нагревания воды или при отсутствии доступа к подаче газа;
  
• 
  Невысокая ценовая категория. Достигается за счет отсутствия раздельной топочной камеры – нагреватель установлен внутри теплообменника. В оборудовании, где нет вторичного контура, запланирован вариант подсоединения водонагревателя;
  
• 
  ТЭНы с небольшой мощностью – многие, представленные на рынке модели, рассчитаны только на поддержку указанной температуры.
  

Вариант 2 – комбинация дрова/газ

Более экономными видами топлива считаются газ и дрова. Размеры отопительного аппарата, работающего на таком топливе, внушительные – у него для каждого из типов топлива имеются раздельные топочные камеры.

Конструктивные особенности котлов с комбинацией типа газ\дрова определяют размещение одного или двух теплообменников. Для первого случая он служит общим элементом для всех топочных камер.

В двухконтурном котле для обеспечения горячего водоснабжения применяется только один вид топлива. Такой вид комбинированных котлов обязывает предварительно оформлять разрешающую документации на монтаж.

Кроме того, эти котлы разделяются еще на два подвида: с общей и отдельной топочной камерой. Первый вариант относится к установкам, созданным самостоятельно. Они используются для минимизации итоговой сметы на обеспечение отопительной системы дачного дома.

Своими руками производится монтаж газовой горелки в классическую модель котла, если же применяется твердое топливо, ее демонтируют. Этот вариант создает для теплообменника неприемлемые условия работы – воздействие высокой температуры во время работы горелки. Она-то и является частой причиной нарушения работоспособности котла.

Конструкция с отдельными камерами топки оснащена двухконтурной системой, один из которых используется для нагрева воды при отоплении, а другой – для обеспечения горячего водоснабжения.

В случае переделки твердотопливного котла под применение дизельного топлива, устанавливаются только дутьевые горелки.

Вариант 3 – комбинация дрова/электроэнергия

При невозможном подсоединении к магистральному газовому обеспечению или обустройству отопления баллонами чаще всего используют котлы на твердом топливе. Они имеют большую мощность и энергонезависимы.

Конструктивно, комбинированные котлы типа дрова/электричество достаточно похожи на газовые модели. Также доступно и самостоятельное производство такого вида прибора. Будет достаточно определить необходимую мощность, выбрать ТЭН и вмонтировать его в теплообменник.

Помимо этих характеристик необходимо отметить следующие особенности комбинированных отопительных котлов, работающих на дровах и электричестве:

• 
  вспомогательные возможности – подсоединение блока ТЭНа через зону контакта с терморегулятором или специальным программным блоком, обеспечивающим дистанционный контроль работы котла;
  
• 
  повышенная устойчивость к поломкам – заводские предоставляют теплоснабжение за счет работы нагревательных элементов (ТЭНы), выдерживающих высокое термическое воздействие при работе топочного отсека;
  
• 
  ремонтопригодность – при выходе из строя электрической части котла, ее легко можно заменить. Во многих моделях газовых теплогенерирующих установках такая функция недоступна.
  

Мощность котла на твердом топливе относительно медленно регулируется. В связи с такой особенностью для осуществления быстрой регулировки уровня отопления производители рекомендуют задействовать электронную часть теплоустановки.

Вариант 4 – многотопливные установки

Конструктивные особенности многотопливного отопительного оборудования для бытового использования основаны на применении нескольких альтернативных видов топлива. К таким системам отопления относятся модели с комбинацией пеллетные гранулы/газ/дрова/электроэнергия.

Самая значительная конструкционная особенность пеллетных комбинированных отопительных котлов – оснащение несколькими камерами сгорания, приспособленными для задействования одного из видов топлива – твердого или жидкого.

В дополнение функционала возможен монтаж электрического ТЭНа, располагающегося в камере теплового обменника.

За счет легкосъемной пеллетной горелки становится возможным применение других видов топлива, например, дизеля или газа.

2. 
   Заключение
   

Итак, в заключение можно сказать, что котлы являются важным элементом в теплоснабжении здания. При выборе колов необходимо учитывать технические, технико-экономические, механические и прочие показатели для лучшего вида теплоснабжения здания. Котельные установки в зависимости от характера потребителей разделяются на энергетические, производственно-отопительные и отопительные. По виду вырабатываемого теплоносителя они делятся на паровые и водогрейные.

В настоящее время существует два основных типа паровых котлов, а именно: газотрубные и водотрубные. К газотрубным котлам относятся те котлы, в которых высокотемпературные газы протекают внутри жаровых и дымогарных труб, тем самым, отдавая тепло воде, которая окружает трубы. Водотрубные котлы отличаются тем, что по трубам протекает нагреваемая вода, а трубы снаружи омываются газами.

3. 
   Список используемой литературы
   

• 
  Сканави А. Н. Отопление. Учебник для вузов. — М.: АСВ, 2008. С. 576. ISBN 978-5-93093-161-7
  
• 
  Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей. Под редакцией Николаева А. А.. — М.: Издательство литературы по строительству, 1965. С. 360.
  
• 
  Щеголев М. М. Топливо, топки и котельные установки. — М.: Государственное издательство литературы по архитектуре и строительству, 1953. С. 544.
  
• 
  Скафтымов Н. А. Основы газоснабжения. — Л.: Недра, 1975. С. 343.