Виды и принцип работы парового котла


Во многих случаях обогрев больших загородных домов осуществляют с помощью водной системы отопления, главным элементом которой является водогрейный котел. Альтернативой такой тепловой системы является паровое отопление дома, центральным узлом которого является паровой котел. Он обладает весьма высоким КПД и представлен множеством модификаций. Конечно, сегодня также продолжается развитие этих варочных устройств.

Принцип действия

Несмотря на то, что паровые котлы для отопления дома представлены большим количеством видов, все они имеют общие элементы и осуществляют формирование пара, а также его нагрев  по одинаковому принципу.

loading...

Этими общими элементами являются:

loading...
  1. Барабан.
  2. Опускные трубы.
  3. Коллектор.
  4. Жаровые трубы.
  5. Сепаратор.
  6. Пароподогреватель.

Бытовой паровой котёл твердотопливныйСогласно схемам множества котлов барабан соединен с коллектором опускными и жаровыми трубами. Опускные трубы не нагреваются. Жаровые трубы размещены в топке и в зависимости от стадии развития огня в них формируется определенное количество пара, который еще не имеет рабочих характеристик. Сепаратор находится в барабане, а пароподогреватель присоединен к барабану.

Принцип работы парового котла для отопления дома заключается в выработке пара с нужными характеристиками. Работа агрегата с автоматическим регулированием баланса давления и развития мощности состоит из таких этапов:

  1. Холодная очищенная вода поступает в барабан.
  2. После она движется по опускным трубам в коллектор.
  3. Далее она попадает в жаровые трубы. Огонь с дымовыми газами нагревает их внешнюю поверхность, осуществляя при этом нагрев воды до температуры кипения. В ней начинает формироваться пар. Правда, его характеристики еще не являются рабочими.
  4. Жидкость с паром, имеющим еще нерабочие характеристики, возвращается в барабан. Пар же движется вверх и, проходя через сепаратор, отделяется от воды.
  5. Конденсат возвращается в барабан, а пар подается в пароперегреватель, где получает увеличенные характеристики. В итоге, происходит существенное повышение давления, производительности, а также растет КПД котельной установки.
  6. Перегретый пар с высоким давлением подается в тепловую сеть.

Практически таким же является принцип работы парового котла электрического. Он также осуществляет нагрев воды до температуры 100 °С. Однако его строение не имеет опускных и жаровых труб. Это потому, что барабан находится в середине коллектора. Производители называют барабан внутренней камерой, а коллектор – внешней.

Схема промышленного парового котла

Во время работы электрического автоматического агрегата вода сначала попадает во внешнюю камеру, а затем во внутреннюю камеру, вверху которой находится сепаратор. Нагрев воды осуществляет пластинчатый электрод.

Виды

Паровые котлы представлены множеством видов, развитие которых осуществляется и сегодня. Поэтому их выбор очень большой. Классификация паровых котлов проводится по различным признакам, а именно:

По типу горючего котлы бывают:

По назначению бывают:

  • энергетические котлы. Такие паровые устройства с хорошим регулированием баланса воды предназначены для выработки перегретого пара нужных характеристик для вращения турбин электрических установок;
  • промышленные автоматические. Благодаря им могут работать различные функциональные, а также тепловые системы предприятий;
  • утилизационные. Предназначены для выработки перегретого пара путем сжигания вторичных ресурсов (мусора, щепы);
  • бытовые. Такие автоматические устройства часто представляют собой паровые котлы малой мощности. В основном используются для нагрева радиаторов частных домов. В них можно сжигать щепу.

По способу движения перегретого пара и воды бывают:

  • агрегаты с естественным движением и автоматическим регулированием баланса давления;
  • варочные устройства с принудительным движением. В их состав входят специальные электрические насосы, которые улучшают регулирование балансом, а также развитием уровня мощности. Люди часто выбирают эти котлы.

По методу возврата конденсата. По этому признаку котлы делятся на:

  • замкнутые варочные устройства;
  • разомкнутые устройства.

По конструкционным особенностям. Такая классификация представлена:

  • жаротрубными;
  • водотрубными (большинство покупателей останавливает свой выбор на них).

Жаротрубные котлы

Такой котел способен обеспечить развитие давления перегретого пара до 1 МПА. При этом его такая характеристика, как мощность, редко превышает 360 кВт. Причина этого кроется в том, что для устройства с большей производительностью нужно делать очень толстые стенки. Иначе агрегат может взорваться.

Получается, что жаротрубный паровой котел с большой производительностью является слишком дорогим, а стандартный –  слишком слабым для компаний.

В нем есть емкость, в которой находится вода, и через которую проходят жаровые и дымогарные трубки. По трубам движутся угарные газы, которые осуществляют нагрев воды.

Водотрубные котлы

Особенностью таких работающих на щепе и другом топливе устройств является то, что в середине топки размещены трубы, по которым проходит вода, и в которых происходит ее нагрев. Конструкция такого котла была описана выше.

Паровой котел водотрубный радует возможностью регулирования настройками рабочих режимов (неизменным остается баланс воды), а также высокой эффективностью, то есть большим КПД.

Схема парового котла

Такой агрегат с автоматическим регулированием имеет несколько видов, которые отличаются схемой размещения опускных и жаровых трубок. Список подтипов состоит из:

  1. Горизонтальных устройств на щепе (их схема такая, что барабан и коллектор находятся на одном уровне, но на противоположных концах корпуса; трубы являются либо продольными, либо поперечными).
  2. Вертикальных котлов на щепе (трубки являются вертикальными).
  3. Радиационное котельное оборудование. Оно сочетает конструкции вышеописанных двух агрегатов с автоматическим регулированием баланса давления и развитием мощности.

Стоит добавить, что часто водотрубные паровые котлы низкого давления, а также высокого имеют специальные топочные экраны. Они являются системой трубок, по которой движется вода, и в которой осуществляется ее нагрев. Эти экраны закреплены на поверхности стенок варочной топки. Благодаря им растет эффективность, а также большим становится КПД устройства для обогрева дома.

Прямоточные и чугунные котлы

Оба можно назвать разновидностями водотрубного котла на щепе или ином топливе. Первый отличается очень высоким КПД. Его можно увидеть на больших электрических станциях.

Схема устройства парового котла

Он также имеет коллектор и барабан. Правда, каждый из них представлен отдельной тепловой системой труб. Соединяет эти системы водотрубный змеевик. К барабану подключен пароотборный  коллектор. Движение воды и перегретого пара в такой тепловой системе является принудительным, то есть насосы поддерживают баланс жидкости и осуществляют регулирование развитием уровня мощности.

Особенностью прямоточных трехходовых автоматических агрегатов с высоким КПД является то, что давление в них может подниматься выше допустимого. При этом такие паровые котлы высокого давления не выходят из строя.

Чугунный секционный котельный агрегат для отопления частного дома имеет такую систему водных труб и емкостей, которые очень напоминают стандартную батарею. При этом такую тепловую систему можно как увеличивать, так и уменьшать. Люди часто делают выбор в его пользу, ведь он радует:

  1. Высоким КПД.
  2. Относительно быстрым изготовлением перегретого пара.
  3. Возможностью увеличивать уровень такой характеристики, как мощность, путем добавления секций барабанной тепловой системы.

Изготовление парового котла отопления

Делать паровой котел своими руками стоит только тем людям, которые прекрасно владеют навыками сварщика. Только в таком случае можно будет изготовить герметичную жаротрубную или водотрубную емкость для отопления дома, которая сможет выдержать большое давление и поддержать определенный баланс воды.

Паровой жаротрубный котел для отопления дома изготовляют так:

  1. Рассчитывают уровень мощности, осуществляют выбор наиболее подходящего в плане размеров и мощности чертежа.
  2. Берут своими руками трубу с диаметром 80-100 см и длиной 100-110 см. Толщина стенок – 2,5 мм.
  3. Разрезают листовую сталь толщиной 1-2 мм на прямоугольники. Они будут представлять собой стенки варочной топки.
  4. Сваривают варочную топку и делают в ней 13 отверстий.
  5. Разрезают 10-см в диаметре трубу на 12 отрезков.
  6. Отрезают от трубы с диаметром 12 см небольшой отрезок.
  7. Вставляют своими руками 13 отрезков в отверстия, сделанные на верхней стороне варочной топки.
  8. Нижние концы труб развальцовывают и приваривают к поверхности варочной топки.
  9. Топку с трубами вставляют в главный корпус и приваривают.
  10. Приваривают сверху коллектор для забора перегретого пара, а также клапан, который может сбрасывать уровень давления и выравнивать баланс.
  11. Прорезают отверстие для закладки топлива и фиксируют дверку.
loading...

Вокруг топки устанавливают асбестовые листы. Это делает производительность и КПД выше.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (2 голосов, рейтинг: 5,00 из 5)
Загрузка...
loading...