Kattila
Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 30. tammikuuta 2021 tarkistetusta
versiosta . tarkastukset vaativat
6 muokkausta .
Lämmityskattila on suljettuun astiaan perustuva laite , jossa jäähdytysneste (useimmiten vesi tai höyry ( höyrykattila )) lämmitetään ennalta määrättyyn lämpötilaan ja jonka tarkoituksena on tarjota kuluttajille lämpöä ja (tai) kuumaa vettä. Kuumennettu tai höyrystynyt neste poistuu kattilasta käytettäväksi erilaisissa lämmitysprosesseissa tai -järjestelmissä, mukaan lukien veden lämmitys, keskuslämmitys, höyrykattilapohjainen sähköntuotanto , ruoanlaitto ja sanitaatio .
Kattiloiden tärkeimmät tekniset parametrit
Kattiloiden tyypit
Käytetyn polttoaineen tyypin mukaan lämmityskattilat jaetaan:
Kiinteän polttoaineen kattilat
Kattilat, kuumavesipelletit
Kattilat kuumavesi (paloputki), pelletti (kiinteä polttoaine) toimivat yksinomaan puupolttoainepelleteillä ( pelletit ). Noin 30 % tehosta poistetaan pellettikattilan polttokammiosta ja noin 70 % tehosta poistuu konvektiivisessa kammiossa. Valmistetaan myös pellettien polttamiseen soveltuvia yleiskäyttöisiä kuumavesikattiloita (hukkalämpökattiloita), joiden hyötysuhde on alle 80 %.
Kattilat ovat vesilämmitteisiä (paloputki), toimivat tavallisilla polttopuilla , roskat , lehdet ja muut kiinteät orgaaniset jätteet. Käytetään puristettujen olkien polttamiseen. Olemassa olevien kattiloiden tehoalue on 30 kW - 2 MW, mutta hyötysuhde on alhainen johtuen siitä, että poltetaan eri parametriarvoista polttoainetta.
Kaasulämmityskattilat
Kaasulämmityskattilat toimivat maakaasulla tai suunnittelumahdollisuuksien mukaan nestekaasulla.
Kaasukattilat ovat yleisin kattilatyyppi sekä Venäjällä että ympäri maailmaa. Noin puolet myydyistä kattiloista on kaasukattiloita. Tässä ei ole mitään outoa, koska kaasu on kätevin polttoaine kattiloiden lämmittämiseen.
Asennuspaikan mukaan erotetaan kahden tyyppiset kattilat - seinään asennettavat kaasukattilat ja lattiakattilat.
Kaikki lattiakaasukattilat voidaan jakaa kahteen pääryhmään: ilmakehän ja paineistetuilla (joskus kutsutaan vaihdettavilla, puhallin-, saranoiduilla) polttimilla . Ilmakehän polttimet ovat rakenteeltaan yksinkertaisempia ja halvempia, ne toimivat hiljaisemmin. Painepolttimilla varustetuilla kattiloilla on korkea hyötysuhde ja ne ovat paljon kalliimpia. Vetopolttimilla toimivat kattilat mahdollistavat sekä kaasulla että nestemäisellä polttoaineella toimivan polttimen asennuksen.
Seinälle asennettavat kaasukattilat ovat yleensä melko kompakteja ja vastaavasti pienitehoisia (jopa 30 kW), mutta kaasukattilat, joilla on melko korkea hyötysuhde. Seinälle asennetuissa lämmityskattiloissa on myös luonnollinen veto avoimen polttokammion vuoksi, samoin kuin kattiloissa, joissa on suljettu kammio, eli palamistuotteiden pakotettu poisto.
Lattia- ja seinäkaasukattilat jaetaan yleensä seuraaviin päätyyppeihin:
- Yksipiiriset kaasukattilat;
- Kaksipiiriset kaasukattilat;
Yksipiirisiä kaasukattiloita käytetään vain tilojen lämmitykseen. Kaksipiiriset kattilat, lisäksi myös lämmitykseen ja kuumavesihuollon järjestämiseen.
Kaksipiirinen kaasukattila suorittaa kaksi toimintoa, lämmittää juoksevaa vettä ja lämmittää lämmitysjärjestelmää. Kaasun palamisen varmistamiseksi tarvitaan ilmaa , suljetulla polttokammiolla varustetussa kaasukattilassa ilma syötetään kadulta koaksiaaliputken kautta . Se on turvallista, huoneen happi ei pala ja lisää kattilan hyötysuhdetta, kadulta tuleva ilma lämmitetään poistuvien savukaasujen avulla, mikä varmistaa minimaalisen lämpöhäviön tälle prosessille. Kaksipiirinen kaasukattila on rakenteellisesti modulaarinen laite, joka sisältää turva- ja ohjausryhmän, kiertovesipumpun, paisuntasäiliön, lämmönvaihtimen, kaasupolttimen ja savukaasupuhaltimen.
Äskettäin on ilmestynyt uudenlainen kaasukattilat - kondensaatiokattilat . Tämä laite on saanut nimensä kyvystä valita palamistuotteista "piilevä" lämpö, joka saadaan niiden sisältämän vesihöyryn tiivistymisestä. Tämän savukaasujen mukana yleensä poistuvan lämmön käyttö mahdollistaa kattilan keskimääräisen ehdollisen hyötysuhteen 107-109 % lämmitysjakson aikana.
Sähkökattilat
Elektrodikattilat
Jäähdytysnesteen lämmitysprosessi elektrodityyppisessä sähköisessä vedenlämmittimessä tapahtuu ohmisen lämmityksen vuoksi, eli jäähdytysnesteen lämmitysprosessi menee suoraan, ilman "välittäjää" (esimerkiksi lämmityselementti ) . Tässä tapauksessa elektrolyysiilmiötä ei havaita, koska katodi ja anodi vaihtavat jatkuvasti paikkoja sähköverkon taajuuden mukaan.
Elektrodikattiloiden edut:
- Veden puuttuminen kattilasta päällekytketyssä tilassa (kuivakäynti) ei johda seurauksiin ja sen epäonnistumiseen veden lämmityksen puutteesta johtuen.
- Kattilan elektrodien kalkkikerrostumat vain vähentävät sen tehoa eivätkä aiheuta elektrodien tuhoutumista.
- Elektrodikattilat ovat yleensä kompaktimpia kuin lämmityselementit.
- Käytännössä hiljainen.
Elektrodikattiloiden haitat:
- Sähkövirta johdetaan suoraan jäähdytysnesteen läpi, mikä lisää merkittävästi sähköiskun riskiä, ja valtavien vuotovirtojen vuoksi on mahdotonta käyttää RCD:tä (jäännösvirtalaite) yhdessä tällaisen kattilan kanssa.
- Lämmönsiirtoaineen huolellinen vedenkäsittely sähkönjohtavuudella on tarpeen.
- Sähkökattilan teho ei ole vakio ja riippuu voimakkaasti järjestelmän jäähdytysnesteen lämpötilasta, ja jäähdytysnesteen lämpötilan noustessa sen sähkönjohtavuus ja tehonkulutus kasvavat, joten jäähdytysnesteen ensimmäisen käynnistyksen aikana järjestelmä kylmänä vuodenaikana, kattilan teho lämmitykseen ei ehkä riitä. Jäähdytysnesteen sähkönjohtavuuden lisääntyminen vaaditulle tasolle alhaisissa lämpötiloissa voi johtaa siihen, että järjestelmän lämmettyä se voi kasvaa niin paljon, että se johtaa merkittävään ylikuormitukseen ja onnettomuuteen virransyöttöverkossa , sekä kattilaa ohjaavan teholaitteen vika.
- Sama vaikutus (jäähdytysnesteen sähkönjohtavuuden kasvu lämpötilan noustessa) johtaa joskus elektrodien välisen etäisyyden kaaren rikkoutumiseen (itse asiassa oikosulkuun) valtavalla virtapiikityksellä syöttöverkossa ja sen seurauksena moninkertaiseen vikaan. tähän verkkoon kuuluvista erilaisista laitteista.
- Ei sovellu tavanomaisten pakkasnesteiden, pakkasnesteiden ja raakaveden käyttöön lämmönsiirtoaineena.
- Kun käytät kuumaa vettä, tarvitset toisen piirin.
- Käyttöönotto edellyttää pätevää asennusta ja erityistä tietoa veden sähkönjohtavuudesta.
- Elektrodikattiloiden jäätymätön jäähdytysneste on kallista, koska se sisältää vähän suolaa sisältäviä lisäaineita.
TENovye-kattilat
Näiden kattiloiden toiminta perustuu lämpöenergian siirtoon sähkölämmityselementistä jäähdytysnesteeseen (veteen).
Lämmityskattiloiden edut:
- Kattilan lämmityselementeillä ei ole sähköistä yhteyttä jäähdytysnesteeseen, minkä yhteydessä se on sähköisesti paljon turvallisempi, vuotovirtoja ei käytännössä ole, mikä mahdollistaa RCD:n (jäännösvirtalaitteen) asentamisen yhdessä jäähdytysnesteen kanssa. kattila.
- Teho on aina vakio, eikä se riipu käytetystä lämmönsiirrosta ja sen lämpötilasta. Se voi muuttua vain verkkojännitteen muutoksen rajoissa.
- On mahdollista suorittaa vaiheittainen (jos lämmityselementtejä on useita) tai tasainen tehonsäätö, joka mahdollistaa syöttöverkon jännitepiikin minimoimisen kattilaa kytkettäessä päälle ja pois.
- Kattilat voivat toimia tavanomaisella pakkasnesteellä, pakkasnesteellä ja vedellä.
- Yhden lämmityselementin vikaantuminen ei yleensä tarkoita koko kattilan sammuttamista.
- Niitä voidaan käyttää kuuman veden toimittamiseen yksipiirisen järjestelmän mukaisesti.
- Kattilat voivat toimia tulistetulla vedellä, kun taas tulistetun veden lämpötila määräytyy vain paineen mukaan, jolle kattilan runko on suunniteltu.
- Lämmityskattiloiden huolto ei vaadi erityistä tietoa veden sähkönjohtavuudesta.
Lämmityskattiloiden haitat:
- Lämmityselementillä (Tubular Electric Heater) on rajallinen resurssi ja se voi palaa loppuun, joten kattilaa valittaessa tulee kiinnittää huomiota lämmityselementtien vaihtomahdollisuuteen.
- Kalkkikerrostuminen lämmityselementtien päälle heikentää merkittävästi niiden jäähdytystä ja johtaa niiden ennenaikaiseen rikkoutumiseen.
- Jos käytössä ei ole vettä (kuivakäynti), lämmityselementit epäonnistuvat välittömästi, toisin kuin elektrodikattila.
- Lämmityskattiloiden hinta on korkeampi kuin elektrodikattiloiden.
Induktiokattilat
Induktiolämmityksen periaate perustuu sähkömagneettisen induktion ilmiöön - indusoidun virran luomiseen vaihtuvalla magneettikentällä. Induktiolämmityslaitteisto on rakenteeltaan samanlainen kuin muuntaja, joka koostuu kahdesta piiristä. Ensiöpiiri on magneettijärjestelmä, toisiopiiri on lämmönvaihdin tai TVEL (polttoaine-elementti). Magneettijärjestelmän luoman vaihtuvan magneettikentän vaikutuksesta lämmönvaihtolaitteen metalliin indusoituu virtoja, mikä saa sen kuumenemaan. Lämmönvaihtolaitteen kuumennettujen pintojen lämpö siirtyy lämmitettyyn väliaineeseen.
Induktiokattiloiden edut:
- Lämmityselementtien perustavanlaatuinen puuttuminen, mikä eliminoi itse kattilan vian mahdollisuuden.
- Irrotettavien liitosten täydellinen puuttuminen suunnittelusta, mikä eliminoi vuodon mahdollisuuden.
- Skaalaustaipumuksen merkittävä väheneminen.
- Korkea sähköturvallisuus.
- Mahdollisuus valmistaa kattila lähes mihin tahansa lämpötilaan ja paineeseen, mikä on erityisen tärkeää teknisissä sovelluksissa.
- Mahdollisuus työskennellä käytännöllisesti katsoen minkä tahansa lämmönsiirtimen kanssa.
Induktiokattiloiden haitat:
- Korkeat kustannukset verrattuna lämmityselementteihin ja elektrodeihin (RF-muuntimen ansiosta)
- Suuret mitat ja valtava paino.
- Vaikea tasainen tehonsäätö.
Yhdistetyt kattilat
Yhdistetyt kattilat voivat toimia useammalla kuin yhdellä (yleensä kahdella) energiansiirtotyypillä. Tämä lisää energiariippumattomuutta. Esimerkiksi kaasun syöttöhäiriön sattuessa tällainen kattila voi toimia kiinteällä polttoaineella.
Katso myös
Kirjallisuus
- Skanavi A. N. Lämmitys. Oppikirja lukioille. — M.: ASV, 2008. S. 576. ISBN 978-5-93093-161-7
- Lämmitys. Osa 1. Toimittanut teknisten tieteiden kandidaatti I. G. Staroverov ja insinööri. Yu. I. Schiller . - M .: Stroyizdat, 1990. S. 344.
- Shchekin R. V., Korenevsky S. M., Bem G. E. et ai. Lämmitys ja lämmönhuolto. - Kiova: Budivelnik, 1976. S. 416.
- Suunnittelijan käsikirja. Lämpöverkkojen suunnittelu. Toimituksena Nikolaev A. A. . - M .: Rakennusalan kirjallisuuden kustantaja, 1965. S. 360.
- Ionin A. A. Kaasunsyöttö . 4. painos, tarkistettu ja laajennettu. - M .: Stroyizdat, 1989. S. 439.
- Styrikovich M. A., Katkovskaya K. Ya., Serov E. P. Kattilayksiköt. - M .: State Energy Publishing House, 1959. S. 487.
- Shchegolev M. M. Polttoaine, uunit ja kattilalaitokset. - M .: Valtion arkkitehtuurin ja rakentamisen kirjallisuuden kustantamo, 1953. S. 544.
- Skaftymov N. A. Kaasun toimituksen perusteet. - L .: Nedra, 1975. S. 343.
- Kiselev N. A. Kattilaasennukset. 2. painos, tarkistettu ja laajennettu. - M .: Korkeakoulu, 1979. S. 270.
- Kozin V.E., Levina T.A., Markov A.P. et ai. Heat supply. - M .: Higher School, 1980. S. 408.
- Zhuravlev B. A. Putkimiehen käsikirja. 5. painos, tarkistettu ja laajennettu. - M.: Stroyizdat, 1981. S. 432.