Содержание:
Любое промышленное предприятие, независимо от его профиля и размеров, нуждается в тепле для обогревания площадей для изготовления. Больше того, многие технологические процессы зависят от наличия энергии тепла, для вырабатывания которой традиционно применяются промышленные газовые котлы. Тепловая энергия поступает на производство в 2-х видах: горячая вода или пар.
Классификация котельных установок для промышленности установок
Тепловые генераторы для нужд промышленных предприятий образно говоря можно разделить на аналогичные группы:
- Водогрейные агрегаты ограниченной мощности (до 500 кВт) для обслуживания некрупных производств. Сюда же следует отнести и конденсационные котлы с высоким КПД (до 96%).
- Теплогенераторы средней мощности (до 2 МВт). Применяются в небольших городских котельных и для нужд децентрализованного теплоснабжения фирм.
- Газовые установки большой мощности (до 20 МВт и более), снабжающие теплом целые городские районы и большие пром. объекты.
- Парогенераторные установки для производства сухого и сочного пара на технологические нужды средних и больших производств.
- Газовые когенерационные агрегаты, вырабатывающие в последовательном режиме тепловую и электрическую энергию.
Не обращая внимания на большую производительность промышленных котлов, принцип их действия мало чем выделяется от бытовых водогрейных агрегатов. Они оборудованы камерой сгорания и газогорелочным устройством, которые являются основными элементами тех. процесса. Теплота сжигания природного газа подается теплоносителю с помощью теплообменников различных конструкций. По способу теплопередачи последние делят на водотрубные и жаротрубные.
В водотрубном теплообменнике вода двигается внутри труб изготовленных из металла, а продукты горения топлива двигаются сквозь пучки данных трубопроводов. При этом тепловая энергия газов дыма подается теплоносителю, потом они выходят наружу. В жаротрубных агрегатах среды, участвующие в процессе обмена теплотой, расположены наоборот. В трубах (газоходах) двигаются раскаленные газы, а сами газоходы погружены котловой бак с водой.
Движение продуктов горения через теплообменник во всех промышленных теплогенераторах – обязательное, обеспечивается тремя способами:
- С помощью дутьевых машин (вентиляторов), нагоняющих воздух в топку.
- Вентилятором, установленным на выходе газовоздушного тракта, — дымососом.
- Комбинированным способом, в таком варианте газовый прибор снабжен обоими видами вентиляторов.
Устройство и принцип их работы
Агрегаты ограниченной мощности, как правило, дают отопление небольших строений для изготовления и цехов. Они снабжены горелочными устройствами стержневого типа, представляет собой несколько параллельных стержней с большим числом отверстий для выхода топливовоздушной смеси. Смешивание топлива с воздухом частично происходит внутри стержней, другая часть воздуха подается прямо в топку. Пламя распространяется по всей территории одинаково, раскаленные газы от него поднимаются и греют водотрубный теплообменник, выполненный из чугуна или стали. Такие теплогенераторы считаются низкотемпературными, так как теплоноситель в них нагревается до самой значительной температуры 90 ?С.
Стержневыми горелками оборудуются агрегаты мощностью до 100 кВт, в Более мощная установках используются газогорелочные устройства факельного типа. Их отличие в том, что вся система вместе с вентилятором вынесена наружу, на фронтальную панель котла. Внутри находится только сопло, из которого на Все место камеры сгорания распространяется факел пламени.
Пламя горелки нагревает водяную рубашку агрегата напрямую, а отходящие продукты сжигания попадают в газоходы жаротрубного теплообменника. Сама камера сгорания выполняется круглого сечения с волнистыми стенками, придающими топке добавочную прочность. Перед тем как выйти в канал дымохода, разогретые газы могут 2 или 3 раза сделать путь по газоходам в различных направлениях, активно передавая тепло водяной рубашке. Естественно, котел для отапливания подобной конструкции считается двухходовым или трехходовым и способен разогревать воду до температуры 115 ?С или делать пар, вследствие этого считается высокотемпературным.
Жаротрубные и водотрубные теплообменники имеют свои недостатки и свои положительные качества, при этом одинаково удачно применяются в промышленном теплосиловом оборудовании. На вопрос, – какой вид теплообменника лучше, нет однозначного ответа, все может зависеть от каждого взятого случая взятого отдельно.
Например, заводской газовый котел Ferroli, мощность которого достигает 8 МВт при давлении теплоносителя до 10 Бар, традиционно выполняется жаротрубной конструкции с тремя ходами газов. Изделия этого производителя отлично себя проявили с красивым эффектом и хорошей работой на различных фирмах во всем мире. В то же время много других итальянских производителей предлагают парогенерирующие установки с водотрубными теплообменниками, обладающими большой производительностью.
В целях повышения КПД теплосиловых установок для отбора энергии тепла отходящих газов в котельных промышленных фирм применяются дополнительные устройства – экономайзеры. Как правило, они поставляются производителем комплектно с теплосиловым оборудованием. Например, экономайзеры промышленных газовых котлов Viessmann Vitomax 200HS Вид М237 установлены в конструкцию самого агрегата. По сути, это еще одно жаротрубное устройство, которое находится в самом конце тракта и значительно уменьшающие температуру газов дыма. За счёт этого КПД установки становится больше на 3—6%, что при больших потребляемых объемах природного газа считается высокой экономией.
Заключение
Современные отопительные котлы работающие на газу промышленных зданий и строений – это сложные и высокотехнологичные устройства. Результативность их работы лежит в пределах 83—96% в зависимости от тех. процесса и режима функционирования. Такие значения КПД показывает теплосиловое оборудование ведущих зарубежных производителей.
