Жаротрубный и водотрубный котел разница

Назад

Опубликовано: 12.06.2019

Время на чтение: 4 мин

4

9396

Одним из наиболее распространённых видов промышленного теплового оборудования является жаротрубный котёл. Они отличаются несложной конструкцией, высокой надёжностью и возможностью переоснащения.

Имея небольшие габариты они отличаются высокой теплопроизводительностью при этом будучи безопасными. Существует несколько моделей, отличающихся конструкцией, мощностью, потребляемым топливом.

• 1 Устройство жаротрубного котла
• 2 Принцип работы
• 3 Виды жаротрубных котлов
• 4 Отличие жаротрубного котла от водотрубного
• 5 Лучшие Российские производители

Устройство жаротрубного котла

Простой принцип работы определяет конструктив. Форма корпуса может быть разнообразной, но наиболее часто встречается форма цилиндра. С одной стороны располагается камера сгорания, а с обратной система дымоудаления. Горение поддерживается принудительным дутьевым устройством.

Над топкой находятся теплообменники, которые контактируют с дымоотводящим каналом. Для повышенной эффективности нагрева теплообменник изготавливают из труб небольшого сечения. Наиболее распространенный трёхходовые жаротрубные котлы. Его главное отличие от обычной конструкции это наличие трёх дымоотводящих каналов.

Первым каналом считается топка, а два других находятся выше один над другим. Вентилятор обеспечивает необходимую тягу, а также существует естественная тяга через колосники и вентиляционные отверстия.

Особенностью трёхходовых котлов является снижение температуры нагретых дымовых газов с 1000˚С до 250˚С, обеспечив максимальную теплоотдачу. Но это чревато тем, что водяной уровень нестабильный и не поддаётся контролю. Это решается применением сепаратора, разделяющий пар и воду, и капли не поступают в коллектор.

Помимо указанных частей установки оснащаются следующими узлами для улучшения их характеристик:

• каналы воздухоотвода;
• манометр для пара;
• термометр для теплоносителя;
• управляющий блок;
• контроллеры давления;
• аварийная защита.

Особенности котлов:

Водотрубные и газотрубные котлы отличаются между собой по перемещению теплообменивающихся сред относительно друг друга. В первом случае теплообмен осуществляется за счет того, что трубы, наполненные водой или пароводяной смесью, нагреваются с внешней стороны дымовыми газами. Во втором случае все происходит наоборот – внутреннее пространство труб заполнено газами, а их внешняя часть соприкасается с теплоносителем, который обычно представляет собой воду или масло.

Водотрубные котлы являются более совершенными относительно газотрубных, которые со временем все больше устаревают и заменяются водотрубными из-за недостатка мощности, большей взрывоопасности, повышенных требований к качеству воды и другого.

При выборе парового котла можно обратить внимание на его основные технико-экономические показатели. По рабочей характеристике парового котла, отображающей теплообмен в определенных местах его конструкции, являющихся рабочими поверхностями, можно провести анализ эффективности его работы. Можно посмотреть паровые котлы miura на официальном сайте.

Принцип работы

Принцип работы жаротрубного котла заключается в передаче тепловой энергии от горящего топлива теплоносителю. Процесс парообразования происходит при температуре 115˚С и давлении 0,7 кгс/кв.см. Топливо сжигается в топочной камере, которая охлаждается водой, кроме фронтальной стороны. При нагреве воды происходит парообразование, пар аккумулируется в приспособленном резевруаре, подключённой к системе отопления. Отработанные газы удаляются через пучок труб.

Источник фото: pudeb.com

Топливо для котлов может быть разнообразным: жидкое, твёрдое и газообразное. Оборудование представляет собой газотрубные установки с жаровыми трубами, в которых циркулирует горящее топливо. На жаровых трубах имеется газовая горелка низкого давления и принудительный наддув. Жаровая труба это своеобразная камера сгорания, внутри которой происходит сжигание подаваемого топлива.

Отличие жаротрубного котла от водотрубного

Теплогенерирующие котлы большой производительности по своей конструкции разделяются на жаротрубные и водотрубные. Особенность жаротрубных в том, что поверхность нагрева состоит из трубок, по которым движется сгораемое топливо. А нагрев теплоносителя, находящегося за пределами трубок, происходит путём теплообмена. Жаротрубные котлы делятся также на пролётные – газы проходят без поворотов и оборотные – газы поворачивают в камере при движении. Чаще всего это оборудование изготавливается в виде горизонтального цилиндра. Водогрейные котлы, такие как КВР или КВА, содержат нагретую воду внутри. Поверхность нагрева располагается в центре котла или ниже.

Трехходовой жаротрубный котел

С одного торца устанавливается горелка для сжигания газа или дизельного топлива. Выше нагревательных элементов располагаются дымогарный трубопровод, по которому продукты горения направляются в дымоход. По количеству контуров установки разделяются на двухходовые и трёхходовые. В первых действует реверсивная камера сгорания, где газы упираются в заднюю поверхность агрегата, затем разворачиваются и идут к фронтальной, после отражения от которой газы меняют направление в сторону удаления из котла. В трёхходовой схеме газы при возвращении в передней поверхности проходят ещё одну жаровую трубу или же через ряд дымогарных труб. После чего, отразившись, газы идут на удаление из агрегата.

Главные преимущества жаротрубных котлов:

• простая конструкция;
• изготавливаются из недорогого метала;
• компактность;
• простое обслуживание;
• легкий тепловой расчет

Недостатки при эксплуатации жаротрубных котлов:

• требования по качеству подпиточной воды. Это связано с небольшими скоростями циркуляции. Поэтому это оборудование запрещается подключать к системам отопления из-за высокого шламообразования в радиаторах;
• высокая взрывоопасность. Если в котле имеется большое количество горячей воды и внезапно падает давление из конструктивных поломок, то мгновенно происходит выделение пара, сопровождающееся взрывом;
• высокое аэродинамическое сопротивление;
• необходимость поддержания температуры большого объёма воды даже в случае отсутствия потребности, иначе при остывании приходится затрачивать много времени на нагрев.

Противоположным принципом работы обладает водотрубный котёл, его элемент нагрева представляет собой ряд труб, по которым движется нагретая вода, а теплообмен происходит путём нагрева труб путём сжигания топлива. Наиболее распространённым и простым видом теплообменника является узел, состоящий из двух труб, сваренных между собой несколькими поперечными трубами.

Преимущества водотрубных котлов следующие:

• нет опасности взрыва;
• быстрый теплообмен;
• небольшой вес оборудования;
• надёжная конструкция;
• нет особенных требований к качеству воды.

Минусы такого оборудования:

• качество швов и соединений должно быть высоким;
• более сложное устройство;
• сложное техобслуживание.

На российском рынке больше всего представлено жаротрубное оборудование. Это следствие более простой технологии и несложного обслуживания. Однако благодаря своим преимуществам, часть рынка всё же принадлежит водотрубным котлам, несмотря на низкую популярность.

Принцип работы жаротрубного котла

Жаротрубный котел чаще всего выглядит как цилиндр расположенный горизонтально. Внутри его есть горелка, горячие газы от которой попадают в систему труб, вокруг которых находится вода.
Вода, соприкасаясь с трубами, температура которых составляет 115 градусов, нагревается и превращается в пар, который затем собирается в специальном резервуаре.

Жаротрубные котлы до сих пор используются в промышленности, так как имеют простую понятную конструкцию. Кроме того их производство, обслуживание и ремонт не требуют значительных материальных вложений.

Ведь для изготовления корпуса используют недорогие марки стали. Недостатком является высокая взрывоопасность. При перепадах давления внутри котел может взорваться.

Этому способствуют также отложения на стенках, которые возникают из-за небольшой скорости движения теплоносителя. Для работы таких котлов нужно большое количество топлива, так как приходится нагревать много воды.

Лучшие Российские производители

Среди российских производителей стоит выделить несколько предприятий:

1. Борисоглебский котельно-механический завод. Предприятие выпускает жаротрубное оборудование, работающее на твёрдом, жидком топливе и газе. Оборудование комплектуется горелками и системами автоматического управления, безопасности. Приборы собственного производства. Котлы имеют трехступенчатое регулирование мощности, позволяющее обеспечить автономный режим эксплуатации.
2. Промышленная группа «Генерация» (г. Березовский, Свердловская обл.). Линейка жаротрубных котлов состоит из оборудования производительностью от 1 до 2,5 тонн/ч. Данное оборудование служит для производства пара низкого давления в промышленности. Схема котлов – трёхходовая. В комплектацию входят горелки, которые выполняются в двух вариантах: автоматизированные однотопливные и двухтопливные. Достоинствами агрегатов выступает высокий КПД – до 91%, простая конструкция, высокая ремонтоспособность.
3. АО «Завод котельного оборудования» (Белгородская область, Алексеевский район, г. Алексеевка). Предприятие выпускает жаротрубные котлы с высоким коэффициентом полезного действия. Паровые оборудование работает по трехходовой схеме. Котлы отличаются производятся в широком ассортименте с производством пара от 2 до 25 т/ч, и давлением до 25 бар.
4. Российский завод энергетического машиностроения АО «Поликрафт энергомаш». Завод выпускает котлы паропроизводительностью от 0,5 до 5,0 тонн/ч, имеют 11 типоразмеров и работают на газообразном и дизельном топливе. Оборудование оснащено защитной автоматикой.
5. АО «Шебекинский машиностроительный завод» (г. Шебекино, Белгородская обл.) изготавливает паровые жаротрубные котлы марок КП и КПа производительностью пара от 1 до 4 тонн/ч. Среди достоинств: спиральный турбулизатор, футеровка передней крышки огнеупорным бетоном. Котлы соответствуют требованиям Ростехнадзора.

Готовые чертежи и проекты дымовых труб

• Мачтовые

  смотреть Мачтовые дымовые трубы предназначены для отвода дымовых газов котлов котельных, работающих на жидком,…

• Самонесущие

  смотреть Самонесущая дымовая труба предназначена для отвода продуктов сгорания и обеспечения естественной тяги в топливн…

• Фасадные и газоходы

  смотреть Фасадная(настенная) дымовая труба состоит из отдельных утепленных секционных дымоходов и элементов кр…

• На оттяжках

  смотреть Дымовые трубы на растяжках представляют одноствольную вертикальную стальную конструкцию, фиксирующюся при помощи ста…

• Ферменные

  смотреть Ферменные дымовые трубы представляют собой стальную решетчатую башню СРБ и подвешенных на нее теплоизолированных газ…

• Колонные

  смотреть Колонная дымовая труба представляет собой конструкцию из металлической несущей наружной обечайки и газоотводящи…

Выбор материалов для сооружения котельных дымоходов

При определении материала необходимо учесть его положительные и отрицательные стороны:

1. Кирпич имеет высокую механическую прочность, теплоемкость и достаточно высокую степень пожаробезопасности. Из недостатков: оседание конденсата и копоти с содержанием оксидов серы. При взаимодействии с водой происходит образование кислот, разрушающих материал. Загрязнение в проходе снижает скорость прохода газов и приводит к опрокидыванию тяги. Высота: 30-70 м с допустимым диаметром 0,6/8 м.
2. Керамика обладает высокой огнеупорностью и устойчивостью к конденсату и воздействию окружающей среды. Недостаток: значительный вес, требующий установки дополнительного фундамента, что увеличивает сложность монтажа и его стоимость.
3. Полимерные материалы можно использовать при газовом оборудовании. Обладают высокой прочностью, легкостью и гибкостью. Максимальная температура нагрузки: 250⁰C.
4. Стальные дымовые трубы: мобильная конструкция, состоящая из множества элементов. Довольно просты в монтаже и имеют возможность разборки и переноса в будущем. Имеют относительно небольшой вес, устойчивы к конденсату. Копоть отлаживается незначительно, и обладают высокой скоростью прохождения дымовых газов. Ограничены по высоте до 30-40 м с диаметром 0,4 -1 м.
5. Железобетон используется для больших промышленных площадей, допустимое значение высоты до 300 м с диаметром до 10 м.