Topné kotle: účel, typy, značky, zařízení, rozsah použití – technické vlastnosti

Typy a druhy topných kotlů, jejich druhy, hlavní parametry a technické vlastnosti topných kotlů.

Pomůže jednou provždy vyřešit problém s vytápěním obytných prostor topné kotle. Jsou široce používány pro domy bez městského topného systému. Správný přístup k výběru topného zařízení a výpočtu jeho optimálních parametrů zajistí ekonomický přínos a spolehlivost systému.

Pro výpočet domácích topných systémů můžete použít kalkulačku pro výpočet vytápění a tepelných ztrát domu.

Základní parametry topného kotle.

Druh paliva a výkon jsou základní parametry kotle. Pro standardní izolované místnosti do výšky 3 metrů je výkon topné jednotky cca 100 W na 1 mXNUMX. Hodnotu výkonu vypočítají odborníci v závislosti na následujících parametrech:

• Význam tloušťky stěn budovy.
• Druh stavebního materiálu.
• Tepelná izolace budovy.
• Jiné zdroje vytápění (teplá podlaha, krb, konvektor atd.)
• Praktické využití prostor.

Důležitá je volba typu paliva parametr topného kotle. Podle typu je lze rozdělit na:

• Pevné – dřevo, uhlí, pelety, koks. piliny
• Kapalina – klikové skříně, motorové a převodové oleje, použité automobilové oleje, petrolej, motorová nafta.
• Plynné – hlavní nebo tlakové plyny.
• Elektřina – napájení z elektrické sítě.

Konstrukční komponenty a vlastnosti jsou velmi důležité:

• Materiál: litina nebo ocel.
• Způsob montáže: na podlahu nebo na stěnu.
• Počet okruhů – jednookruhový a dvouokruhový.
• Energeticky nezávislý a energeticky závislý – systém s nuceným oběhem chladicí kapaliny není možný bez elektřiny.
• Odvod spalin – nucený nebo přirozený.

Druhy topných kotlů a jejich vlastnosti.

Typy topných kotlů Rozlišují se podle typu provedení instalace a typu napájení nebo spalovaného paliva.

1. Plynové topné kotle.

V současné době tvoří asi sedmdesát procent z celkového počtu plynové kotle, což z nich dělá nejoblíbenější na trhu topných těles. To je způsobeno vysokou úrovní plynofikace obydlených oblastí a nízkou cenou plynu. Podle typu instalace může být kotel stojací nebo nástěnný.

• Nástěnné – zabírají málo místa v místnostech, nepostradatelné pro malé venkovské domy. Snadná instalace a údržba. Vybaveno expanzní nádobou a oběhovým čerpadlem. Nástěnné topné kotle Rozlišují se: jednookruhové – fungují pouze k ohřevu chladicí kapaliny v systému a dvouokruhové – zajišťují jak ohřev, tak ohřev vody v domovním vodovodu.
• Stojací jsou dražší variantou. Podle bezpečnostních předpisů musí být umístěny ve sklepech nebo samostatných kotelnách v souladu s normami plynárenské služby.

Zase ty podlahové topné kotle se dělí na jednotky s atmosférickými nebo horkovzdušnými hořáky. Kotel vybavený atmosférickými hořáky je výrazně dražší, ale má dosti vysokou hodnotu účinnosti.

Varianta s nafukovacími hořáky je poměrně jednoduchá na obsluhu, je levná a během provozu produkuje nízkou hladinu hluku. Výhodou je také možnost instalace hořáků na plyn i naftu.

2. Dieselové topné kotle.

Konstrukčním prvkem dieselových kotlů je možnost nahradit hořák jiným druhem paliva. V dieselovém kotli dochází ke spalování v otevřené spalovací komoře, pracuje na jednom topném okruhu a je instalován pouze na podlaze.

3. Kotle na tuhá paliva.

Oblast použití je ve venkovských domech nebo průmyslových zařízeních umístěných v místech vzdálených od obydlených oblastí bez městských topných sítí. Používají se k ohřevu kapalin v topných systémech a vody pro domácí použití. Kotle na tuhá paliva jsou zcela autonomní a nezávislé na energetických sítích.

4. Elektrické topné kotle.

Používají se jako záložní varianta pro hospodárnější systémy s vysokou účinností. Charakteristickým znakem těchto kotlů je možnost flexibilní a pokročilé regulace teploty. Vhodné pro dodávání tepla do určitých oblastí místnosti nebo malých místností.

Univerzální kotle.

Výhodou kombinovaného (univerzálního) kotle je možnost využití různých druhů paliva, což výrazně rozšiřuje možnosti použití v různých podmínkách, regionech a lokalitách. V běžném provozu se používá pevná paliva, dodatečně lze použít i další druhy: kapalné, plynové nebo elektrické. Základní konfigurace univerzálního kotle se skládá z tělesa z oceli nebo litiny, topeniště a pláště. Ocelové tělo je spolehlivější a lehčí než litina. Čerpadlo a termostat, automatika a zabezpečovací systém jsou dodávány samostatně. Také není součástí základní sady hořák kotle, je nutné jej dokoupit.

Typy univerzálních kotlů:

• Nejběžnější je kotel se spalovací komorou na tuhá paliva. Je možné instalovat další nástěnné hořáky pro jiné druhy paliva.
• Kotel s výměnnými hořáky. Vhodné pro plynná a kapalná paliva. Dodává se s elektrickým ohřívačem
• Vyvíječ na dřevoplyn (dřevoplyn) – účinnost se zvyšuje díky dokonalému spálení plynu uvolněného při spalování dřeva. Produkty spalování se neuvolňují do atmosféry.

Akumulátor, který je připojen k univerzálním kotlům, výrazně zvyšuje produktivitu a rovnoměrnost distribuce tepla. Jedná se o nádrž, do které proudí kapalina, když expanduje z ohřevu. Čerpadlo čerpá chladicí kapalinu do systému přes speciální ventil a vytváří rovnoměrné vytápění.

Jak vybrat správný kotel pro vytápění vašeho domu.

Výběr topného kotle — není snadný úkol. Na základě individuálních výpočtů inženýrů a projektantů je přijata nejvhodnější a nejekonomičtější varianta vyhovující technickým požadavkům a přáním zákazníka. Z výpočtů získáme následující kritéria: cena kotle, cena instalace a systému, výkon, počet okruhů, druh paliva, způsob odvodu spalin.

1. Náklady na kotel. V závislosti na finančních možnostech klienta je možné vybrat kotel různých cenových hladin. Modely vyráběné ve Švédsku nebo Německu vedou co do kvality a ceny. Cenově levnější, ale kvalitou ne o moc horší jsou kotle italské, španělské, japonské, české a slovenské výroby. Nejlevnější jednotky v tomto segmentu zboží jsou ty, které se vyrábějí v Rusku nebo zemích SNS.

2. Náklady na instalaci a systém. Cena instalace kotle a montáže topného systému přímo závisí na: vlastnostech a složitosti projektu, kvalitě a rychlosti práce.

3. Moc. Správný výpočet výkonu je klíčem k úspěchu celého projektu. Zde je třeba vzít v úvahu mnoho vnějších (prostředí a klima) a vnitřních (vlastnosti místnosti) faktorů. Konečnou hodnotu výkonu ovlivňují: plocha místnosti, úroveň tepelné izolace, počet dveří a oken, typ materiálu stěn atd. Výpočty musí provádět kvalifikovaní projektanti a inženýři.

4. Palivo. Volba typu paliva závisí na podmínkách a možnostech regionu nebo lokality, pro kterou se projekt zásobování teplem vytváří.

5. Počet okruhů. Pokud je nutné místnost výhradně vytápět, volí se ve prospěch jednookruhového typu modelu. K dodatečnému ohřevu vody v domovním vodovodním řádu je nutné instalovat kotel s dvouokruhovým provedením.

Zásobování teplem pomocí topný kotel je v současnosti nejoblíbenější variantou. Bez určitých zkušeností a dovedností v oblasti výpočtu, výběru a instalace byste neměli provádět práci sami. Touha ušetřit peníze může znamenat dodatečné náklady. Svěřit práci profesionálům je klíčem ke kvalitě, úsporám a dlouhé životnosti vašeho topného systému.

Topné kotle slouží k výrobě chladiva – horké vody s návrhovou maximální teplotou 95-115 °C a přehřáté vody – s návrhovou maximální teplotou 150 nebo 130 °C. Teplota vratné vody přicházející z otopných soustav je 70 °C.

Pro technologické potřeby podniků a dodávky tepla do topných a vzduchotechnických zařízení jsou instalovány i parní kotle, které vyrábějí sytou (tlak do 1,3 MPa) nebo přehřátou (do 350 °C) páru.

Vytápěcí kotelny jsou vybaveny teplovodními kotli. Podle charakteru údržby systému se dělí na: místní (dům nebo skupina), blokové a okresní. Ve vytápěcích kotelnách s výkonem do 5,8 MW, nebo 5 Gcal/h (gigakalorií za hodinu) se hojně používají litinové kotle (hlavně pro lokální kotelny). V blokových a dálkových kotelnách se používají kotle na ohřev vody typu TVGM s výkonem do 34,8 MW (30 Gcal/h) a kotle na špičkový ohřev vody typu PTVM s výkonem do 58 MW (50 Gcal). /h).

Litinové kotle se instalují pro topné systémy s přirozeným a nuceným oběhem. V současnosti vyráběné litinové kotle jsou uzpůsobeny pro spalování tuhého paliva. Litinové topné kotle se vyrábějí v samostatných sekcích a jsou určeny k ohřevu vody na teplotu nepřesahující 115 °C a výrobě páry o tlaku maximálně 0,07 MPa. Pro spalování tuhého paliva jsou kotle vybaveny vodorovným roštem s ruční obsluhou při spalování plynu nebo topného oleje je topeniště vybaveno plynovým hořákem nebo tryskou.

Plocha otopné plochy kotlů se měří v běžných metrech čtverečních nebo v metrech čtverečních běžné otopné plochy (m 2 UPN).

Klasický metr čtvereční (ukm) – výhřevná plocha litinového článkového kotle, který při práci s ručními topeništi na stíněný antracit a tepelném napětí spalovacího zrcadla 580 kW (500 Gcal/(h m 2 ) dává 11,6 kW (10 Gcal/h) tepla při účinnosti 70 %. Kromě toho je UCM nezbytný pro posouzení návrhu, protože zohledňuje účinnost použití kovů Tepelné výpočty kotlů se provádějí na základě skutečné plochy topné plochy ve fyzických metrech čtverečních.

Parní kolektor je instalován na horní části parních kotlů, což je ocelový válec s plochým dnem. Emulze pára-voda z horních výstupních odpališť kotle vstupuje do sběrače páry z obou stran do děrovaného boxu umístěného pod hladinou vody. Box slouží k tlumení rychlosti proudění emulze a její rovnoměrné distribuci po celé délce parního kolektoru. Pro zajištění rovnoměrného odpařování je nad box instalován děrovaný ponořený plech a aby se zabránilo unášení kapiček vody do potrubí odpadní páry, je před něj umístěn šikmý děrovaný ocelový plech. Napájecí voda je přiváděna do sběrače páry speciálním žlabem, aby byla rovnoměrně distribuována po celé odpařovací ploše. Parní kolektor je připojen ke kotli cirkulačním potrubím.

Litinové sekční kotle stanového typu jsou designově univerzální. Kotle lze upravit pro spalování pevných, plynných i kapalných paliv. Při přestavbě kotlů na spalování plynného paliva se z nich odstraní rošt a čelní deska s přikládacími a popelovými dvířky a místo nich se vpředu na kotel nebo pod kotel instalují plynové hořáky s automatickým zařízením a odpovídajícím zařízením. Při přestavbě kotlů na spalování kapalného paliva je místo plynového hořáku instalována tryska.

Pro ochranu před přímým působením hořáku jsou zadní články kotle ve spalovací komoře částečně izolovány žáruvzdornými cihlami. Spalovací komora je vybavena explozivním ventilem pro ochranu kotle před zničením v případě náhodného výbuchu palivových par a plynů.

Výpočtový odvod tepla z 1 m 2 otopné plochy vodotopných litinových článkových kotlů se bere v závislosti na druhu spalovaného paliva: do 16,2 kW (14 Gcal/h) pro AK antracit, do 13 kW (11 Gcal/h) pro běžný ARS antracit, až 14 kW (12 Gcal/h) pro plyn, až 13 kW (11 Gcal/h) pro kapalinu palivo. U parních kotlů je vypočtený odvod tepla o 1,16 kW (1 Gcal/h) nižší.

Litinové automatizované teplovodní topné kotle GAZ-900 pracují na plynné palivo. Kotlové jednotky jsou určeny pro dodávku tepla do objektů o teplotě vody do 115 °C a provozním tlaku 0,6 MPa. Účinnost kotle je 90-93%. Produktivita kotlové jednotky je výrazně vyšší než u litinových kotlů.

Kotel GAZ-900 je dodáván kompletní. Součástí dodávky je balíček smontovaných kotlových sekcí, hořáky IGK-60m, automatizační systém typu AMKO, armatury, armatury, přístrojové vybavení, odtah kouře, sběrače plynů v kotli.

Automatizační systém AMKO zajišťuje proplachování, spouštění, ochranu, regulaci tepelného výkonu, provozní a alarmovou signalizaci, ukládání příčiny havárie a také hlášení do dispečinku o poruše kotlového agregátu.

Průtokové kotle na ohřev topné vody „Bratsk“ vyrábí závod Bratsk Heating Equipment Plant. Kotel pracuje na tuhá paliva s ručním přikládáním paliva a polomechanickým čištěním konvekční topné plochy profukováním stlačeným vzduchem. Maximální přípustný tlak vody v kotli je 0,6 MPa, teplota do 115 °C, účinnost kotle 77 %. Kotel se skládá ze dvou balíků litinových profilů a spalovací clony z válcovaných svařovaných ocelových profilů. Vnější strana kotle je opláštěna ocelovým pláštěm s tepelnou izolací.

Kotel Bratsk-1 se od kotle Bratsk liší tím, že má mechanické topeniště se šustící (pohybující se ve vodorovné rovině) lištou pro přívod tuhého paliva a násypkou na rošt. Škrabání a pohyb vrstvy hořícího paliva, stejně jako vysypávání strusky z roštu jsou mechanizovány. Účinnost kotle je 77 %. Provozní tlak vody v kotlové jednotce je do 0,6 MPa, teplota do 115 °C.

Kotel „Universal-6M“ pro práci na černém a hnědém uhlí vyrábí Teplárna Kurgan (obrázek níže). Skládá se z kotle „Universal-6M“ a mechanického topeniště, jehož součástí je bezkolapsová trubkovnice, šroubovací lišta (chlazená tekoucí vodou), elektromotor se šnekovým převodem, násypka paliva se sektorovým podavačem, ventilátor s elektromotorem, sekundární tryskací potrubí a automatika (ovládací panel, senzory a akční členy). Elektrický automatizační systém zajišťuje ovládání šroubovací lišty v automatickém i manuálním režimu, ochranu kotlové jednotky při narušení řízených parametrů, provozní a alarmovou signalizaci.

Tento typ kotlů je v současnosti nejrozšířenější. Tyto kotle lze použít pro provoz na plynné palivo za předpokladu, že se výrazně sníží tepelné namáhání otopné plochy, aby nedocházelo k poruše kotle (prasknutí článků) v důsledku tepelného namáhání kovových litinových stěn článků kotle.

V plynových kotelnách je povoleno instalovat kotle Universal-6M s tepelným namáháním otopné plochy nepřesahujícím 6,6 Gcal/h na 1 km12, nebo 1 Gcal/h na 2 m6. Kotel Universal-0,6M může pracovat se statickým tlakem vody v otopných soustavách do 115 MPa a maximální teplotou ohřevu do XNUMX °C.

Před montáží kotle se vyrobí základ z obyčejných hliněných cihel na hliněnou maltu na předem připravený betonový přípravek. Po postavení základu se stěny popelové jámy zakládají až k trámům roštu. Popelník je z obyčejných hliněných cihel, topeniště je ze žáruvzdorných cihel. 2-3 dny po dokončení zdiva jsou na stěny topeniště instalovány sekce kotle.

Kotel „Universal-6M“

1 — otvor pro připojení krabic od dmychadla; 2 – místo instalace teploměrů a tlakoměrů; 3 – místo pro připojení přívodního potrubí; 4 — dvířka pro plnění paliva; 5 – přípojný bod pro potrubí pro vypouštění vody z kotle; 6 — poklop pro odstraňování popela

Sekce jsou spojeny pomocí bezzávitových vsuvek v určitém pořadí. Předem namontované vsuvky, mazané červeným olovem zředěným ve vysoušecím oleji, se vkládají do otvorů pro vsuvky hlav sekcí a lehce na ně bouchají dřevěným kladívkem. Kolem volného konce bradavky se namotá azbestová šňůra namočená v červeném olovu a sušícím oleji a nasadí se další část. Poté jsou sekce utaženy montážními šrouby současně podél spodní a horní hlavy tak, aby mezera mezi sekcemi po napnutí nebyla větší než 2 mm. V tomto pořadí se nejprve shromáždí pravý balíček a poté levý. Po montáži jsou upevňovací šrouby nahrazeny trvalými utahovacími šrouby. Sestavené kotle jsou zkoušeny hydraulickým tlakem rovným jedenapůlnásobku provozního tlaku, nejméně však 0,4 MPa. Kotel je ponechán pod tlakem po dobu 5 minut; Zároveň by nemělo docházet k pocení stěn sekcí a netěsnostem v přípojkách kotle.

Pokud sekce netěsní nebo se potí, kotle jsou vyřazeny. Pokud nelze netěsnost v přípojkách kotle odstranit, je nutné kotel rozebrat a znovu smontovat.

Ocelové teplovodní kotle se používají pro ústřední vytápění měst a jednotlivých regionů.

Teplovodní kotle TVG na plynná a kapalná paliva jsou přímoproudé článkové generátory tepla s nuceným oběhem vody, vybavené samostatným odtahem kouře a ventilátorem.

Středně a vysokokapacitní kotle typu PTVM pracují na plynná paliva a topný olej a používají se ve velkých okresních kotelnách. Topeniště kotle jsou vyrobeny ve formě obdélníkové šachty. Stěny a topeniště jsou pokryty zástěnami s malou roztečí trubek, což umožňuje použití lehkého obložení místo těžkých cihel. Kotel pracuje podle přímého průtokového okruhu. Kotle určené pro provoz s přirozeným tahem jsou vybaveny komínem vysokým 40 m Spalovací komora je vybavena olejovo-plynovými hořáky (šest hořáků na každé straně). Kotle jsou vybaveny armaturami, zapalovacími a ochrannými zařízeními, servomotory a elektropohony. Přítomnost velkého počtu hořáků komplikuje konstrukci plynového zařízení kotle a jeho automatizaci, proto tyto kotle využívají turbínové plynové hořáky, které umožňují zajistit požadovaný poměr plynu a vzduchu bez automatického řízení. Kotle typu PTVM se instalují do kotelen s polootevřenou dispozicí.

Kotle na ohřev vody PTVM-100 jsou vyráběny s topným výkonem 116 MW (100 Gcal/h) s minimálním tlakem vody 0,8 MPa a návrhovým tlakem 2,5 MPa, výstupní teplota vody je 150 °C.

Ocelové průtočné kotle KB-GM na plynové palivo a KV-TS na tuhá paliva s topným výkonem od 4,65 do 35 MW (od 4 do 30 Gcal/h) vyrábí kotelna Dorogobuzh. Instalují se do velkých topných kotelen. Kotle slouží k ohřevu vody na teplotu 150-200 °C s rozdílem teplot na vstupu a výstupu 80 °C.

Tyto kotle jsou sestaveny z podobných prvků. Skládají se ze dvou přenosných bloků – horizontální spalovací jednotky a vertikální konvekční jednotky, která je sestavena z trubkových svitků o průměru 28×3 mm. Stěny spalovací komory jsou stíněné ocelovými trubkami 64×3 mm. Délka kotlů je 3966-6000 mm, šířka 1860-2400 mm, výška 2080-2660 mm.

Ocelové parní kotle KV-300 s pracovním tlakem páry 0,07 MPa (výhřevná plocha 12 m2, hmotnost 1200 kg) a KV-300M (výhřevná plocha 14 m2, hmotnost 1490 kg) se vyrábí pro zásobování teplem zemědělských objektů.