Download
1 / 34
E N D
Учебное пособие для слесарей, выполняющих работы по монтажу, техническому обслуживанию и эксплуатации газового и газоиспользующего оборудования иностранного производства на объектах газопотребления Преподаватель АНОДПОУКК «Мособлгаз» СтроканьЕ.И.
6. Отопительное и водонагревательное оборудование иностранного производства 6.1 Отопительное оборудование
классификация котлов котел малой мощности от 4 до 65 кВт --- горелки 1-ступенчатые или модулированные средней мощности от 72 до 1750 кВт --- горелки по крайней мере 2-ступенчатые или модулированные большой мощности от 1860 до 15000 кВт ---горелки модулированные Котлы малой мощности работают в основном с одноступенчатыми горелками или с горелками с плавно регулируемой мощностью — в случае конденсационных и настенных котлов. Для настенных котлов, работающих в проточном режиме (в связи с небольшим водяным объемом), модуляция мощности горелки обеспечивает плавное регулирование мощности котла без аккумулирования тепла в небольшом объеме котловой воды. Для котлов средней и большой мощности предусмотрены горелки, по крайней мере, с двухступенчатым регулированием мощности. Первая ступень обычно настраивается на 60% общей мощности горелки. Котлы малой мощности характеризуются наиболее низкими эксплуатационными требованиями. Это означает, что, проектируя систему отопления с котлом такого типа, отпадает необходимость предусматривать дополнительную защиту от слишком большого понижения температуры воды в котле. Такая защита осуществляется регулятором котла на основании информации, содержащейся в кодирующем штекере, который поставляется вместе с котлом.
Котлы средней и большой мощности, в связи с конструктивными отличиями и более жесткими требованиями к нижней границе температур, а также большому водяному объему, кроме защиты по минимальной температуре котловой воды, требуют дополнительно защиту по минимальной температуре воды на входе в котел (т. е. защиту по минимальной температуре обратного потока) • Котлы малой мощности, независимо от вида топлива (природный газ, жидкое топливо), имеют одинаковый нижний предел температуры. Учитывая невысокую вероятность возникновения конденсации в котлах этого типа, работу с системами небольшого водяного объема и низкие требования к защите по минимальной температуре котловой воды, совершенно достаточно осуществлять защиту котла только за счет работы горелки. • В котлах средней и большой мощности минимальная температура воды зависит от типа котла и вида топлива. • котлы бывают: • По применяемому материалу для поверхностей нагрева: • стальные; • чугунные, • специальные (конденсационные), • сконструированные с использованием • нержавеющих сталей или биметаллов • в том числе биферральные из чугуна и стали
биферральный котел A Высокоэффективная теплоизоляция B Комбинированные биферральные теплообменные поверхности из чугуна и стали обеспечивают высокую эксплуатационную надежность и длительный срок службы. C Камера сгорания из нержавеющей стали; извлекаемое исполнение D Контроллер Vitotronic – интеллектуален, удобен в монтаже, эксплуатации и сервисном обслуживании E горелка Vitoflame 200 - прошла цикл компьютеризированных огневых испытаний и отрегулирована в соответствии с тепловой мощностью водогрейного котла
по размещению: напольные настенные по работе с отработанными газами котлы делятся на конденсационные (котлы используют два вида энергии – от сгорания газа и от образования конденсата) и конвективные (получают тепло только от сгорания газа) по перемещению продуктов сгорания и воды поверхностные котлы делятся на: - водотрубные, в которых котловая вода перемещается по трубам, а продукты сгорания движутся и омывают их снаружи; - газотрубные (с жаровой трубой (топкой) и пучком дымогарных труб) — продукты сгорания движутся внутри труб, омываемых снаружи водой. - водотрубно-газотрубные (у которых топочная часть – водотрубная; конвективная – газотрубная).
газотрубные котлы двухходовая конструкция Дымовые газы перемещаются до конца топки, разворачиваются и по дымогарным трубкам возвращаются в переднюю часть котла. Откуда удаляются в дымоход.
двухходовой котел • Барабан котла • Жаровая труба • Топочная камера • Задняя газовая камера • Дымогарные трубы • Турбулятор • Люк для очистки газохода • Горелочное устройство • Передняя газовая камера
С реверсивной (инверсионной, тупиковой, «карманной») топкой и двухходовым движением продуктов сгорания • Корпус котла • Жаровая труба • Топочная камера • Передняя трубная решетка • Задняя трубная решетка • Дымогарные трубы – конвективный газоход • Турбуляторы • Передняя газовая камера • Задняя газовая камера • Газоход • Огнеупорная дверь • Лаз для внутреннего осмотра • Продувочная линия • Конус горелочного устройства • Взрывной клапан • Патрубки для подключения предохранительных клапанов
трехходовая конструкция • Дымовые газы доходят до конца топки , разворачиваются и попадают в горячий пучок дымогарных трубок (второй газоход). По ним проходят в переднюю дымовую камеру, разворачиваются и попадают в «холодный» пучок (третий газоход). Проходят в переднюю дымовую камеру, откуда и удаляются в дымоход. В дымогарных трубках располагаются турбуляторы (скрученные спиралью стальные ленты), для более длительного нахождения дымовых газов внутри котла..
Барабан котла • Жаровая труба образует камеру сгорания • Поворотная камера • «Горячий» пучок дымогарных труб – первый конвективный газоход • «Холодный» пучок дымогарных труб – второй конвективный газоход Передняя газовая камера • Задняя газовая камера • Газогорелочное устройство • Обмуровка котла • Лаз для осмотра жаровой трубы
По организации процесса горения (способу подачи воздуха и удалению продуктов сгорания): — работающие под разрежением; могут иметь тягу и подачу воздуха естественную или принудительную. В газовом тракте (и в топке) давление ниже атмосферного (тяга); — работающие с противодавлением (по наддувам); топка и газоходы находятся под избыточным давлением по отношению к окружающему воздуху. Подача воздуха и удаление продуктов сгорания производится принудительно от дутьевого вентилятора. по количеству контуров и подготовке ГВС -одно и двухконтурные(для таких котлов отопления характерно то, что они являются частью сразу двух отдельных систем: системы отопления и системы горячего водоснабжения) -со встроенным и отдельностоящим бойлером, проточные водонагреватели двухконтурный настенный котел с открытой камерой сгорания rlа открытая камера сгорания
двухконтурный настенный котел с закрытой камерой сгорания rluзакрытая камера сгорания
по виду получаемых теплоносителей только для отопления (одноконтурные) А - вход обратной воды В – Выход отопительной воды G – вход газа 1- газовый редуктор 2- горелка 3- теплообменник 4- насос 5 – проточный выключатель
отопление +ГВС :с отдельностоящим бойлером А - вход обратной воды В – Выход отопительной воды С- вход холодной воды в бойлер D - выход воды ГВС из бойлера G– вход газа 1- газовый редуктор 2- горелка 3- теплообменник 4- насос 5 – проточный выключатель 6 – трехходовой клапан 7- бойлер
отопление +ГВС: двухконтурные Над горелкой располагается теплообменник – это емкость с теплоносителем. Поднимающиеся вдоль его стенок продукты сгорания передают тепло воде, которая затем распределяется по трубам системы отопления. При этом охлажденные продукты сгорания поступают в дымоход и выводятся наружу.
со сдвоенным (пластинчатым) с битермическим Сдвоенный теплообменник состоит из двух. Один – для контура отопления, он состоит из медных труб и пластин, поверхность которых покрывается специальным защитным слоем, предохраняющим от коррозии. Его основная функция – это передача тепла. Второй – осуществляет приготовление ГВС. Он состоит из пластин, они передают тепло в нагреваемую среду. За свою конструкцию он получил название – пластинчатый. Битермическое устройство передачи тепла – это труба в трубе. Причем внутренняя ее часть используется для приготовления горячей воды, а наружная – для обогрева помещения.
настенный котел со встроенной емкостью А - вход обратной воды В – Выход отопительной воды С- вход холодной воды в бойлер D - выход воды ГВС из бойлера G – вход газа 1- газовый редуктор 2- горелка 3- теплообменник 4- насос 5 – проточный выключатель прямоточный водонагревательс битермическим теплообменником
газовый бойлер прямого нагрева газовый накопительный водонагреватель Газовый бойлер достаточно прост по принципу своего действия и имеет следующее общую компоновку: В металлическом корпусе (чаще всего – из нержавеющей стали), имеющем надежную термоизоляцию, расположен бак для воды. • Через патрубок (1) в нижнюю часть емкости подается холодная вода. В верхней части бака вварен патрубок для забора подогретой воды с последующей ее раздачей на точки потребления. • Газовая горелка находится под донной частью емкости (4), ее закрывает от воды полукруглая панель, играющая роль теплообменника. • Вторым теплообменником является труба для отвода продуктов сгорания – она проходит через емкость с водой. Отвод газов производится через обычный дымоход или систему коаксиального типа (в зависимости от модели бойлера – с открытой или закрытой камерой сгорания). • Магниевый анод (5) служит для сбора накипи – его необходимо регулярно менять, по мере зарастания. • Бойлер обязательно снабжен системой автоматического контроля – термостатом (3), для отслеживания уровня температуры, клапаном для перекрытия подачи газа при достижении установленного уровня нагрева воды, устройством пьезорозжига – для автоматического запуска газовых горелок при остывании жидкости по мере ее расхода.
бойлеры косвенного нагрева Бивалентный емкостный водонагреватель косвенного нагрева для горячего водоснабжения - это два независимых змеевиковых теплообменника: для контура солнечной установки (например) и контура котла. Такой бойлер устанавливают чаще всего в комплексе с одноконтурным отопительным котлом. Производятся модели напольного исполнения, или которые крепятся к стене горизонтально или вертикально на специальные кронштейны. По организации теплообмена они могут иметь совершенно различную компоновку: Производятся бойлеры, в конструкцию которых входят две трубки теплообменника. Через один контур проходит теплоноситель, нагретый котлом, а по второму — от других возможных источников тепла, например, от солнечных водонагревателей. Бойлер со спиралевидным теплообменником Бойлер косвенного нагрева с теплообменником — змеевиком Внутри термоизолированного корпуса помещён объемный бак для санитарной волы. В его полости установлен теплообменник (2), имеющая форму змеевика. Через патрубки 3 и 4 производится циркуляция теплоносителя – горячей технической воды, получаемой от одноконтурного котла. Тепло передается санитарной воде, поступление которой осуществляется в нижнюю часть емкости через входной патрубок (1). Отвод нагретой санитарной воды осуществляется из вехней части бака через патрубок (5). Змеевик в некоторых моделях расположен ближе к нижней части емкости, куда опускается холодная вода, а в других — равномерно распределен по всему баку, что позволяет быстрее нагреть весь объем жидкости.
Схема «бак в баке» Другой вариант бойлера косвенного нагрева не имеет внутри змеевиков с теплоносителем, а устроен несколько иначе. Он состоит из двух емкостей, которые установлены одна в другую. Естественно, бак, который расположен внутри, имеет меньший объем – он явлеятся аккумулятором нагретой санитарной воды. Косвенный нагрев по принципу «бак в баке» На схеме хорошо видно внутреннее строение данной модели. • Через трубу 1, осуществляется подача во внутренний бак холодной санитарной воды. • Патрубки 2 и 4 подключены к системе отопления – по ним циркулирует котловая горячая вода. • Внутренний бак (3) изготавливается из нержавейки. • Через патрубок 5 идет забор согретой воды для бытового потребления. Положительные качества бойлеров косвенного нагрева: • Хорошая производительность прибора, если теплообменник имеет достаточную площадь, и бойлер подключён к котлу высокой мощности. • Экономия электроэнергии и отсутствие нагрузки на электросеть. • Теплоноситель не контактирует с санитарной водой. Через теплообменник проходит специально подготовленная вода, которая содержит минимум солей. • Возможность переключить бойлер на разные источники энергии, например, в зимнее время он может работать от отопительного котла, а в летнее — от солнечной батареи. Однако, есть и недостатки: • При нагреве воды в бойлере, снижается температура в системе отопления.• Это — достаточно дорогостоящее оборудование и занимает достаточно много места
для настенных газовых модулей объем 80-300 литров
Назначение, места установки приборов безопасности котлов
Контроль разрежения в топке (Контроль работы дымососа): Дифференциальный датчик разрежения продуктов сгорания в газосборном коробе котла предотвращает розжиг горелки, пока не будет достигнуто установленное значение разрежения. Защита от превышения напряжения : предохранитель 2,5 А.
Защита от перегрева: Размыкает цепь питания котла при 1000С. Ввод котла в работу возможен только вручную, после того как котел остынет до 900С. Защита от замерзания: При температуре котловой воды ниже 50С котел запускается в режиме отопления даже в случае установки режима «лето», а при температуре 400С котел отключается. Насос включается одновременно с горелкой. Антиблокировка насоса: Насос включается на 30 секунд каждые 24 часа , (при отсутствии в течение этого времени сигнала на включение) Предохранительный клапан: Обеспечивает сброс избыточного давления (свыше 3 бар) из контура отопления. Арматурная группа с приборами безопасности для чугунных отопительных Ecostream-котлов Logano GE615 Предохранительное устройство контроля уровня воды для защиты от недопустимого перегрева В соответствии с требованиями для защиты от недопустимого перегрева необходимо устанавливать предохранительное устройство контроля уровня воды. устройство контроля минимального давления Для отопительных установок мощностью < 350 кВт правила разрешают в качестве альтернативы установке предохранительного устройства уровня воды предпринять другие меры, если для этого существует разрешение. Для чугунного отопительного котла Logano GЕ315 отдельно поставляется устройство контроля минимального давления с адаптером вместо предохранительного устройства контроля уровня воды. устройство контроля уровня воды Согласно правил на чугунных отопительных котлах Logano мощностью более 350 кВт необходима установка устройства контроля уровня воды..
назначение защитного ограничителя температуры (STB). Пуск котла при срабатывании STB. • назначение терморегулятора водогрейного котла. Способ изменения заводской настройки Позволяет своевременно определить термическую ситуацию в котле и осуществить меры технического регулирования. Предельная температура - это точка срабатывания термостатического ограничителя максимальной температуры STB (Sicherheitstemperaturbegrenzer), который блокирует работу горелки (до момента разблокировки её персоналом). Это последняя ступень защиты котла от перегрева. Верхнюю рабочую температуру воды на выходе из котла (одновременно и температуру подачи систем отопления) определяет настройка термостатического регулятора котла TR (Temperaturregler), который периодически отключает горелку, если она не была отключена ранее регулятором котла. Рекомендуемая безопасная разность температур между настройкой STB и TR составляет 150С. Особое внимание при этом необходимо уделять котлам с небольшим водяным наполнением, для которых существует высокая вероятность перегрева котловой воды. Ограничитель максимальной температуры защищает систему от местных перегревов. Его срабатывание приводит к прекращению подачи электроэнергии к циркуляционному насосу и, соответственно, к его отключению.
Ограничение максимальной температуры котловой воды • (3 степени защиты). Способ задания на ЦБ. СистемаThermo-Control(ТС) Одноступенчатая система защиты (класс В) Данное решение можно применять только для котлов в новых системах отопления с небольшим водяным объемом, при управлении отопительными контурами с помощью смесительных клапанов, расположенных вместе с коллекторами в непосредственной близости от котлов. Стальные котлы характеризуются хорошей естественной внутренней циркуляцией и большим удельным водяным объемом. Эти свойства позволяют котлам работать в диапазоне мощности 80-460 кВт без дополнительных защитных устройств от конденсации водяного пара из продуктов сгорания. Благодаря преимуществам дымогарных труб специальной конструкции (многослойная труба Triplex), применяемых в котлах, эти котлы могут работать без дополнительных защитных устройств также в диапазоне мощности 575-1750 кВт. При небольшом водяном объеме системы отопления рекомендуется применять только одноступенчатую систему защиты — периодическое уменьшение мощности осуществляемое системой Thermo-Control с датчиком температуры ТС. Работу системы Thermo-Control можно разделить на следующие этапы Этап 1. Запуск. При выявлении датчиком ТС низкой температуры в обратной линии котла происходит запуск горелки, которая сразу выходит на 100% расчетной мощности. Одновременно начинается уменьшение отбора тепла от котла путем закрытия смесительного клапана отопительного контура или закрытия поворотной заслонки котла, оборудованной приводом. Выбор способа уменьшения мощности необходимо установить при кодировании регулятора.
Этап 2. Снижение отбора тепла. Цель — снижение как минимум на 50% объемного расхода воды через котел при работе горелки со 100% нагрузки. Этап 3. Рабочее состояние. Мощность котла соответствует потребности в тепле. После повышения температуры воды в обратной магистрали, которое регистрируется датчиком Thermo-Control, происходит открытие смесительного клапана отопительного контура и переход к работе в расчетном режиме. Горелка начинает работать в ступенчатом или модулированном режиме, соответственно своей конструкции. Класс В - использование датчиков ТС Во время работы котла датчиками ТС постоянно измеряется температура в зоне обратного потока. Она сравнивается с минимально допустимым значением температуры, введенным в память регулятора с помощью кодирующего штекера котла. Если температура обратного потока опустится ниже допустимого значения, происходит запуск горелок. В зависимости от кодирования, существует два варианта дальнейших действий. Первый из них заключается в том, что регуляторы системы отопления через линию LON получают информацию о необходимости закрытия смесительных клапанов. Второй вариант — это уменьшение расхода воды через котел с помощью закрытия запорно-регулирующей арматуры котла, т. е. поворотных заслонок с приводами. Таким образом достигается уменьшение расхода воды через котел минимум на 50% и тем самым — уменьшение поступления "слишком холодного" обратного потока. Дальше, в результате работы горелок и интенсивной естественной циркуляции, прекращается падение температуры котловой воды. Этот факт также "подтверждается" датчиком ТС. После достижения соответствующего значения температуры обратного потока, автоматика котла передает регулятору системы отопления по линии LON команду на разблокировку смесительного клапана или регулятор котла полностью открывает поворотную заслонку котла. Отпуск тепла переходит в нормальный режим работы — согласно потребности.
насос котлового контура Двухступенчатая система защиты (класс Е) В большинстве случаев при использовании котлов, имеющих широкую водяную рубашку, большой водяной объем и незначительное гидравлическое сопротивление, устанавливать котловые насосы не нужно. Наличия котлового насоса требуют только параметры и характеристики отопительных контуров. В системах с большим (или очень большим) водяным объемом и удаленными потребителями тепла, при отсутствии управления ими (существующие системы) рекомендуется устанавливать насосы котлового контура на каждом котле. Постоянная работа этих насосов "поддерживает" насосы отопительных контуров и значительно улучшает собственную циркуляцию котлов. Применять такие решения рекомендуется, когда трубопроводы, соединяющие котлы и коллекторы, имеют большое гидравлическое сопротивление. В этих условиях также необходима двухступенчатая система защиты по температуре обратного теплоносителя с использованием на первой ступени постоянно работающего насоса котлового контура . При осуществлении второй ступени защиты прибегают к различным вариантам решений: применяют только трехходовой смесительный клапан котла, или дополнительно устанавливают гидравлическую стрелку с гидравлическим распределителем
