Диагностирование работы жаротрубных котлов
В современном динамично развивающемся мире экономия топливных ресурсов становится одной из важнейших задач в жизнедеятельности человека, в том числе в коммунально-бытовой сфере. Централизованная система отопления не всегда справляется с поставленными задачами и обладает различными недостатками: потери энергии, низкий КПД, большие затраты ресурсов. Жаротрубные котлы идеально подходят для создания отопительной котельной небольшой мощности и являются основной альтернативой устаревшим моделям теплоснабжения.
Конструкция и устройство
Модельный ряд жаротрубных котлов обширен, включает разные формы и мощности агрегатов. Но по принципу модели значительно отличаются. Жаротрубные котлы бывают двух видов:
- паровые нагревают теплоноситель паром;
- в водогрейных во внутренней камере котла циркулирует теплоноситель и полностью заполняет пространство агрегата.
Конструкция парового котла состоит из горизонтально расположенного корпуса, горелки, камеры сгорания и трехходных жаровых труб. Принцип работы следующий: в горелку поступает топливо и сгорает, горючие газы двигаются по трем извилинам жаровых труб, вокруг которых находится вода. Тепло от труб приводит к закипанию воды и образованию пара, в дальнейшем часть пара конденсируется в котле, а часть уходит на отопление.
Водогрейный жаротрубный котел имеет корпус, трубу отвода газов, камеру сгорания, жаровую трубу. Вода нагревается от контакта с горячей жаровой трубой и передается в отопительную систему.
Проведение технических расчетов жаротрубных агрегатов
Перед установкой жаротрубного котла специалистами проводится множество технических расчетов, исходя из целевого назначения, модели оборудования, используемого топлива, климатических и иных условий эксплуатации и других параметров.
Основным видами технических расчетов считаются:
- расчет срока службы при конкретных условиях использования (качество воды, продолжительность отопительного сезона и так далее);
- расчет потребления топлива и объема продуктов сгорания. По каждому типу топлива имеются свои коэффициенты горения, и в зависимости от мощности установки показатели потребления и потерь тепла могут быть разными;
- тепловой баланс котла – установление равенства между полученным теплом при сгорании и суммой использованного и потерянного тепла;
- расчет топочной камеры, геометрических параметров, диаметра, длины и объема топки;
- другое.
Проведение диагностики установок
Эксплуатация жаротрубной установки в котельной требует определенного диагностирования. Основным требованием, обеспечивающим бесперебойную работу котельного оборудования, является водный режим. Данный режим включает в себя главные принципы – высокое качество питательной воды, так как жаротрубные установки обладают мощными тепловыми потоками (около 1 300 кВт/м куб), и свободное движение воды – поэтому размеры и вес конструкции относительно невелики.
Тепловые расчеты показывают, что при несоблюдении водного режима на поверхности жаровых труб и на стенках котла быстро образуется накипь (кальциевые отложения). Это происходит за счет процесса закипания воды на поверхности стальных труб. Наличие отложений снижает термические показатели проводимости тепла. Техническое диагностирование жаротрубной котельной должно обязательно включать исследование воды на жесткость, наличие примесей, солей. Методика основывается на химических анализах и заборе образцов.
Анализ негативных факторов при техническом диагностировании и тепловые расчеты современных жаротрубных котлов имеют следующие выводы:
- при снижении давления в системе процесс кипения происходит намного активнее и накипь образуется быстрее, следовательно, для таких установок необходимо соблюдать жесткие требования к мягкости воды;
- при повышении давления в системе кипение воды может не происходить, температура стенок труб может быть значительно меньшей, что приводит к меньшему образованию накипи и снижению расхода топлива, при этом качество воды может быть средним по жесткости.
Помимо регулирования жесткости воды необходимо проводить работы по фильтрации примесей различных фракций, даже если вода поступает из артезианской скважины. Технические принципы очистки и подготовка воды включают использование химических и механических фильтров, мембранные очистители, обработку химическими реагентами, электромагнитную и ультразвуковую очистку воды. Для каждой модели котла и конкретных условий подбирается свой способ фильтрации и водоподготовки.
Техническое диагностирование – это процесс экспертной оценки состояния котельного оборудования, проводится с соблюдением многих норм и правил, проходит в несколько этапов. Поставленные перед исследованием цели должны быть рассмотрены и письменно зафиксированы в техническом отчете о проведенном диагностировании с подробным описанием обнаруженных дефектов или их отсутствия.
