Как работает паровой котел — назначение и типы

Автоматический твердотопливный котел

Автоматический твердотопливный котел длительного горения

Автоматический твердотопливный котел отличается от полуавтоматического тем, что в нем контроллер управляет не только частотой вращения вентилятора, но и подачей топлива.

Топливо подается из специального бункера по системе подачи — специальному шнеку.

Такая система чем-то напоминает обычную мясорубку, только вместо мяса здесь топливо.

В качестве такого топлива используется каменный или бурый уголь, в редких случаях используются пеллеты.

Время работы автоматического котла на одной загрузке будет зависеть от емкости бункера и режима работы котла, но, обычно, одной загрузки бункера должно хватать на 3-4 дня работы.

А если, вам нужно уехать на неделю, то можно поставить котел в режим защиты от разморозки и он будет поддерживать минимальную температуру теплоносителя в системе.

Теперь рассмотрим внутреннее строение автоматических котлов.

Устройство автоматического твердотопливного котла

Изнутри автоматические твердотопливные котлы устроены сложнее, чем полуавтоматические.

Горение в автоматических котлах происходит с специальном устройстве — горелке.

Для понимая устройства автоматических котлов посмотрите следующий рисунок:

Внутреннее строение автоматического твердотопливного котла

Как видно из рисунка, топливо в котле автомате сгорает на специальной горелке, зола из которой ссыпается вниз в зольник.

Наличие колосников позволяет топить котел в неавтоматическом режиме.

Стоит отдельно рассказать о том, что для таких отопительных аппаратов нужен уголь определенной фракции (читайте об этом в паспорте котла).

Нагрев теплоносителя происходит в теплообменнике котла

Для того, чтобы котел служил вам долго важно правильно обеспечить необходимый расход теплоносителя через котел и определенную его температуру на обратке котла

При слишком холодной обратке, теплообменник котла может треснуть (актуально для чугуна) или деформироваться.

В больших системах с длинными контурами, в которых не получается выдерживать достаточно большую температуру на обратке, устанавливают трехходовые термостатические клапаны.

Такие клапаны подмешивают горячий теплоноситель с подачи к холодному теплоносителю обратки.

Установка автоматического твердотопливного котла

Требования по установке автоматических котлов примерно соответствуют требованиям для полуавтоматических котлов, поэтому не буду повторяться.

А если вам необходимо с ними ознакомиться, то смотрите соответствующий раздел статьи выше!

Дополнительные элементы котлов

Устройство парового котла не ограничивается основными элементами, которые уже были описаны выше. Иногда паровой котел может комплектоваться дополнительными устройствами, позволяющими повысить эффективность или функциональность системы.

Речь идет о следующих элементах:

1. Пароперегреватель. Данный элемент позволяет разогреть пар до температуры свыше 100 градусов, что позволяет добиться большей экономичности за счет увеличения КПД агрегата. Пар при использовании перегревателя может достигать температуры в 500 градусов, причем его нагрев осуществляется уже в трубах, то есть после этапа испарения воды. Пароперегреватель может быть как встроенным, так и выполняться в формате отдельного устройства. Существуют конвекционные и радиационные устройства (второй тип имеет в 2-3 раза большую мощность).
2. Сепаратор пара. Этот элемент парового котла позволяет устранить всю лишнюю влагу из пара и максимально его высушить. При использовании сепаратора КПД всего котла существенно повышается.
3. Паровой аккумулятор. Данное устройство позволяет стабилизировать работу системы. Аккумулятор вбирает в себя излишки выработанного пара и возвращает их в систему, если его становится слишком мало.
4. Устройство для очистки воды. Данное приспособление позволяет снизить насыщенность воды кислородом и различными химическими веществами. Своевременная подготовка воды дает возможность уменьшить воздействие коррозии на внутренние элементы котла и свести к минимуму количество отложений в системе.

Также устройство парового котла включает в себя клапан для спуска конденсата, подогреватели воздуха и блок управления агрегатом, в который входит выключатель горения и регуляторы расхода сырья и энергоресурсов. Понимание того, из чего состоит паровой котел, позволяет подогнать его конфигурацию под решение конкретных задач.

Принцип работы парового котла

В первую очередь нужно понять, что называется паровым котлом. Паровой котел – это устройство, генерирующее пар. Существует два вида вырабатываемого пара – насыщенный и перегретый. Температура насыщенного составляет 100 градусов, а давление – 100 кПа. Перегретый пар разогревается вплоть до 500 градусов, а величина давления при этом может превышать 26 МПа. Насыщенный пар используется в агрегатах бытового назначения, а перегретый ввиду своих особенностей применим только на объектах промышленного масштаба.

Сырьем для создания пара является вода, которая перерабатывается в котле, работающем на любом виде топлива. Созданный пар в процессе работы преобразуется в теплоноситель, доставляющий тепловую энергию на участок его применения.

Независимо от особенностей конструкции конкретного устройства, общий принцип работы парового котла всегда остается неизменным:

• Первым делом воду проходит этап очистки и направляется в резервуар (обычно находящийся в верхней части устройства) при помощи электрического насоса;
• Накопленная в резервуаре вода поступает в трубы, ведущие к расположенному ниже коллектору;
• Из коллектора вода направляется вверх, поступая в зону нагрева;
• В трубе вода преобразуется в пар, выходящий вверх за счет разницы давлений жидкости и газа;
• В верхней части конструкции располагается сепаратор, позволяющий отделить пар от воды и отвести излишки последней в резервуар;
• Пар направляется в трубопровод и отправляется к потребителям;
• В парогенераторах этап нагрева осуществляется еще раз для достижения паром необходимого состояния.

Чтобы хорошо понять, как работает паровой котел, нужно также рассмотреть особенности его конструкции, о чем речь пойдет дальше.

Особенности конструкции

В основе конструкции рассматриваемого котла лежит своего рода барабан. В этот элемент оборудования посредством системы насосов и труб подается предварительно подготовленная вода. В нижнем отсеке котла размещены опускные трубы. Эти элементы имеют разный диаметр и не нагреваются в процессе работы котла. По системе труб жидкость из барабана переходит в коллекторы. Последние чаще всего размещаются внизу котла.

Паровой котел

Коллектор сопрягается с барабаном при помощи подъемного трубопровода. За счет трубопровода в месте сгорания загруженного топлива создаются поверхности нагревания.

К парогенератору подключается система трубопроводов, работающая по механизму сообщающихся сосудов. В горячих трубах циркулирует смесь жидкой воды и водяного пара. Данная смесь имеет довольно низкую плотность, что позволяет ей беспрепятственно поступать в сепараторное отделение, где происходит разделение пара и воды. Жидкая составляющая направляется в барабан парового котла.

Пар переходит в паропровод, а затем – в специальные нагреватели, где происходит повышение давления, а также температуры пара до нужных параметров. В завершении пар направляется в соответствующую паровую турбину.

Сигнализация

Сигнализация — это звуковые и световые сигналы, которые выводятся на диспетчерский пульт. Причины срабатывания сигнализации в котельных установках без постоянно присутствующего обслуживающего персонала следующие:

• какое-либо оборудование неисправно;
• сработал быстродействуюий запорный клапан топливоснабжения;
• уровень загазованности котельной, работающий на газе, достиг 10% от минимума воспламеняемости природного газа.

В котельных с присутствующим обслуживающим персоналом сигнализация срабатывает в таких случаях:

• сработала защита, котёл отключился;
• снизились давление или температура в трубопроводе с жидким топливом;
• снизилось или повысилось давление газа;
• снизилось или повысилось давление воды в обратном трубопроводе;
• снизилось давление воды в питательных магистралях;
• повысился или понизился уровень воды в любых баках, в том числе деаэраторах, конденсатных, питательных и т. д.;
• повысилась температура жидких присадок в резервуарах;
• повысился или понизился уровень жидкого топлива в резервуарах;
• сломались какие-либо установки, подающие в котлы жидкое топливо;
• повысилась температура подшипников электродвигателей;
• наблюдается разрежение в деаэраторе;
• снизилась величина рН в обрабатываемой воде.

Защита оборудования

Защитные устройства для паровых котлов на жидком/газообразном топливе прекращают подачу топлива, когда:

1. понижается или повышается давление газа перед горелками;
2. понижается или повышается давление жидкого топлива перед горелками, кроме ротационных горелок;
3. уменьшается разрежение в топке;
4. понижается давление воздуха перед горелками с принудительной его подачей;
5. гаснут факелы тех горелок, которые не должны быть погашены при работе котла;
6. повышается давление в автоматизированных котельных, которые работают без присутствия специалистов;
7. понижается или повышается уровень воды в барабане;
8. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для водогрейных котлов на жидком/газообразном топливе прекращают подачу топлива, когда:

1. понижается или повышается давление газа перед горелками;
2. понижается или повышается давление жидкого топлива перед горелками, кроме ротационных горелок;
3. уменьшается разрежение в топке;
4. понижается давление воздуха перед горелками с принудительной его подачей;
5. гаснут факелы тех горелок, которые не должны быть погашены при работе котла;
6. понижается или повышается давление воды на выходе из устройства;
7. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Для котлов с максимальной температурой воды 115°С понижение давления воды и уменьшение её уровня не являются поводом для превращения подачи топлива к горелкам.

Защитные устройства для паровых котлов на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

1. понижается давление за дутьевыми вентиляторами;
2. уменьшается разрежение в топке;
3. гаснет факел;
4. понижается или повышается уровень воды в барабане;
5. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для паровых котлов с механизированными слоевыми топками на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

1. понижается давление под решёткой;
2. уменьшается разрежение в топке;
3. понижается или повышается уровень воды в барабане;
4. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для водогрейных котлов с механизированными слоевыми и с камерными топками на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

1. повышается температура воды на выходе из котла;
2. повышается или понижается давление воды на выходе из котла;
3. уменьшается разрежение в топке;
4. снижается расход воды;
5. понижается давление воздуха за дутьевыми вентиляторами или под решёткой.

Для котлов с максимальной температурой воды 115°С понижение давления воды и уменьшение её уровня не являются поводом для превращения подачи топлива к горелкам.

Необходимость в дополнительном оборудовании выясняется индивидуально, в зависимости от параметра котла. Например, многие производители конкретно указывают на защитные требования, которые необходимо выполнить для безопасной эксплуатации оборудования.

Подогреватели высокого давления (ПВД) должны автоматически отключаться, если уровень конденсата в корпусе подогревателя поднимается выше разрешённой отметки.

Системы пылеприготовления должны располагать следующими защитными функциями:

1. при повышении температуры сушильного агента — подача воды в шахту;
2. при повышении температуры пылегазовой или пылевоздушной смеси за мельницей — прекращение подачи сушильного агента;
3. при прекращении подачи топлива из-за аварии — включение вибраторов;
4. при понижении давления в коробе — открытие клапанов присадки воздуха.

Насосы серной кислоты в водоподготовительных установках автоматически отключаются понижении рН воды.

То, на сколько сильно параметры должны нарушиться для срабатывания защиты, определяют производители защитного оборудования. Всё есть в инструкциях.

Основные функции автоматики

Главное назначение автоматики в системах отопления — мгновенная реакция на изменение ситуации. Одна из основных задач автоматических приборов регулировки — прекращение подачи газа в рабочую зону. Ситуации, при которых может возникнуть необходимость отсечь подачу бытового газа, могут быть следующие:

• плохая работа вытяжного устройства, ухудшение тяги, при которых высока вероятность попадания во внутренние помещения вредных продуктов горения;
• резкие перепады рабочего давления в магистральном газопроводе;
• несанкционированное затухание пламени на основной горелке.

В перечисленных ситуациях именно благодаря автоматике газового котла контролируется подача газового топлива, что обеспечивает безопасность жильцов. Именно из соображений безопасности, в соответствии с существующими нормативами, автоматическими системами необходимо оборудовать все старые модели газо-нагревательного оборудования, штатная комплектация которых не предусматривала оснащение этими устройствами. Что же касается газовых отопительных агрегатов последних выпусков — то это котлы с автоматикой.

Основная статья: газовая горелка своими руками.

Парогенератор

Парогенераторы – это разновидности паровых котлов, снабженные дополнительными элементами. В частности, конструкция такого устройства может включать в себя несколько промежуточных пароперегревателей, позволяющих многократно повысить мощность оборудования.

Чаще всего парогенераторы используются в атомных электростанциях. Использование пара позволяет преобразовать вырабатываемую при распаде атомов энергию в электричество.

Пар в атомных реакторах может работать следующим образом:

1. Вода окружает внешнюю часть корпуса реактора, принимая его тепловую энергию. Пар образуется в собственном контуре, находящемся снаружи реактора. Парогенератор в подобной конструкции выполняет функцию теплообменника.
2. Вторая схема подразумевает нахождение труб для нагрева воды в самом реакторе. В результате получается, что реактор превращается в своеобразную топочную камеру, а выработанный пар отправляется сразу в электрогенератор. Данная конструкция называется кипящим реактором и не требует установки парогенератора.

Заключение

Паровые котлы – это достаточно мощные и эффективные устройства, оказывающиеся незаменимыми в ряде ситуаций. Бытовые паровые котлы дают возможность прогревать дом или выполнять какую-то работу, а промышленные агрегаты позволяют вырабатывать электрическую энергию в огромных количествах. В любом случае, для эффективного решения поставленных задач назначение и устройство котла должны соответствовать друг другу. 

Резюме статьи

Если вы выбираете для своего дома твердотопливный котел длительного горения, то ваш выбор скорее всего будет лежать между автоматическим и полуавтоматическим твердотопливным котлом.

Есть еще одна разновидность котлов длительного горения — пиролизные котлы, но они более дороги и сложны в эксплуатации.

К тому же, одной загрузки будет хватать максимум на 36 часов.

А вот автоматический котел может поддерживать тепло в доме до нескольких дней.

Его основным минусом будет высокая цена, но тут есть компромисс — полуавтоматический котел. Они, чаще всего, на 25-30% дешевле автоматических.

Выбор конкретного котла лучше осуществлять исходя из проекта системы отопления и теплотехнического расчета.

В моем блоге есть калькулятор тепловых потерь, который поможет вам приближенно посчитать потери тепла для вашего здания.

Принцип работы парового котла

Все паровые котлы работают по одинаковому принципу своего устройства:

• верхняя часть котла содержит резервуар барабанного типа, в который принудительно подается вода за счет применения электронасоса;
• из данного резервуара вода по специальным отводным трубам стекает в коллектор, расположенный в нижней части устройства;
• от коллектора к верхнему резервуару идут еще одни трубы, которые проходят в зоне горения топлива (топке котла).

Таким образом, данное устройство для получения пара можно сравнить с системой сообщающихся сосудов, в которой нагретая смесь воды и пара имеет меньшую плотность, чем холодная вода. В результате этой разницы вода постоянно выталкивает пароводяную смесь в верхнюю часть устройства, где с помощью сепаратора пар отделяется от воды.

После этого вода снова попадает в резервуар, а пар – в паропровод, который также находится в зоне сгорания топлива. В результате вода, находящаяся в газообразном состоянии, разогревается еще больше, что приводит к значительному увеличению давления пара. Теперь характеристики пара достигли нужных параметров. Далее он может использоваться либо для отопления помещений, либо для вращения турбин различных агрегатов, в том числе и для получения электрической энергии.

промышленный газовый котел

Установка автоматического оборудования котельной

Автоматика безопасности и регулирования необходима в котельной, где установлена газовая техника. Она предотвращает опасные ситуации, возникающие по следующим причинам:

• Снижение давления газа в сети и прекращение подачи. Горелка угасает, при возобновлении подачи газ попадает в атмосферу котельной с последующим возгоранием. Автоматика безопасности отключит подачу и не допустит возникновения пожара.
• Отсутствие тяги. При нарушениях работы котла автоматическое устройство перекроет подачу топлива и выдаст сообщение об ошибке для персонала.
• Угасание горелки по иным причинам. Благодаря автоматическому контролю случайности не приведут к опасной ситуации.
• Перегрев теплоносителя в котле до высоких температур. При повышении температуры до 95 градусов, запускается процесс регулирования, который выравнивает ее до допустимых значений.

Общие положения

Современные котельные требуют установки автоматических систем, которые контролируют, регулируют и управляют процессами, а также сообщают об аварийных ситуациях. Проект автоматизации опирается на СП 89.13330.2016 «Котельные установки», отдельные требования места эксплуатации, рекомендации изготовителя и строительные нормы.

Управляется вся автоматика с щитов, которые могут быть центральными, групповыми или местными. Их нельзя размещать под душевыми и туалетами, трубопроводами, по которыми текут агрессивные вещества, а также под вентиляционными камерами, подающими горячий воздух.

Устройство парового котла: как менялась конструкция

Принцип работы парового котла остается неизменным с момента его изобретения: тот или иной источник тепла нагревает воду, заключенную в большом или малом металлическом сосуде до температуры кипения и испарения. Скапливаясь в верхней части сосуда продукты испарения достигают необходимых величин давления и температуры, после чего направляются через паропровод потребителям или в пароперегреватель для достижения более высоких рабочих параметров. Эффективность процесса выработки пара определяется наиболее полным использованием теплоты, выделяемой источником. Развитие инженерной мысли в этом направлении можно отследить по тому, как менялась конструкция парового котла.

цилиндрический котел с внешней топкой

Первые парогенераторы напоминали котлы для варки пищи. Дровяная или угольная топка располагалась снаружи, нагревая бак с водой снизу. При такой схеме значительная часть тепла расходовалась на обогрев окружающей среды, что и обуславливало крайне низкий КПД первых паровых котлов.

паровой котел с жаровыми трубами

Разумным решением стало размещение топки внутри водяного объема котла. Вкупе с теплоизоляцией внешней обшивки бака это значимо повысило КПД, позволив расходовать тепло преимущественно на нагрев воды.

жаротрубно-дымогарный котел

Поскольку высокой температурой обладало не только открытое пламя в топке, но и выделяющиеся при сгорании дымовые газы, следующей задачей усовершенствования конструкции парового котла стало удержание тепла уходящих газов внутри водяного объема. Задача была решена размещением в нем дымогарных труб малого диаметра. Перед удалением через дымоход газы проходили по этим трубам, ускоряя нагрев и испарение воды.

В принципиально ином направлении развивалась конструкция паровых водотрубных котлов, чаще всего используемых в качестве силовых установок в электроэнергетике, на железнодорожном и водном транспорте. В случае водотрубного котла не источники тепла – топка и газоходы – размещались внутри водяного объема, а наоборот: водяной объем, распределенный по трубам малого диаметра, размещался в газоходах, по которым движутся продукты сгорания.

Такая конструкция с высокой эффективностью позволяет вырабатывать пар критического давления, избыточного для технологических процессов большинства отраслей. Принципиальные различия в конструкции водотрубных и жаротрубных котлов легли в основу большинства классификаций котельного оборудования.

Отличия газо- и водотрубных котлов по схеме работы

Емкость, позволяющая создавать пар, обычно выполняется из одной или нескольких труб. Находящая в них вода прогревается за счет разогретых газов, выделяемых в процессе горения топлива. Такая конструкция подразумевает, что газ сам поднимается к заполненным водой трубам, и устройства, работающие по такому принципу, называются газотрубными котлами.

В другом типе котлов газ перемещается по трубе в самой емкости с водой. Емкость в данном случае называется барабаном, а сам котел относится к категории водотрубных. Заполненные водой барабаны могут располагаться горизонтально, вертикально, радиально или же комбинировано, в зависимости от чего выделяют соответствующие виды водотрубных котлов.

Сравнение особенностей рассматриваемых видов котлов позволяет сделать следующие выводы:

1. Первое отличие – разные размеры используемых труб. Газотрубные устройства оснащаются достаточно большими трубами по сравнению с изделиями, которые используются в водотрубных котлах.
2. Следующее отличие заключается в разнице мощностей. Предельное значение мощности газотрубных котлов составляет 360 кВт, а максимальное давление не может превышать 1 МПа. Высокое давление и объем пара требуют увеличения толщины стенок устройства, что негативно сказывается на итоговой стоимости котла. Водотрубные котлы такого недостатка лишены – для них вполне могут использоваться тонкие трубы, позволяющие добиться большей температуры и давления по сравнению с газотрубными аналогами.
3. Водотрубные котлы отличаются не только мощностью и более высокой температурой. К их преимуществам относится еще и возможность выдерживать серьезные перегрузки, что говорит о большей степени безопасности подобных устройств.

Сфера применения

Выделяют три основные области применения паровых котлов:

1. Отопительные системы. Пар выступает в роли энергоносителя.
2. Энергетика. Промышленные паровые машины, или, как их еще называют, парогенераторы, используются для получения электрической энергии.
3. Промышленность. Пар в промышленности используют не только для обогрева «рубашек» аппаратов и трубопроводов, но и для преобразования тепловой энергии в механическую и перемещения транспортных средств.

Бытовые паровые котлы используются для отопления жилых помещений. Простыми словами, их задача состоит в подогреве воды и передвижении пара по трубопроводу. Такую систему часто обустраивают вместе со стационарной печью или котлом. Обычно бытовые приборы вырабатывают насыщенный не перегретый пар, которого вполне достаточно для решения возложенных на них задач.

В промышленности пар перегревают – продолжают греть после испарения с целью еще больше повысить температуру. К таким установкам предъявляют особые требования по качеству, так как при перегреве пара емкость рискует взорваться. Перегретый пар, полученный из котла, может идти на образование электричества или механическое движение.

Электрический ток с помощью пара образуется следующим образом. Испаряясь, пар попадает в турбину, где он, благодаря плотному потоку вращает вал. Таким образом, тепловая энергия переходит в механическую, а та, в свою очередь, преобразовывается в электрическую. Так работают турбины электростанций.

Вращение вала, которое возникает при испарении больших количеств перегретого пара, может передаваться непосредственно на мотор и колеса. Так в движение приводится паровой транспорт. В качестве популярных примеров работы парового двигателя можно привести парогенератор паровоза или же судовой паровой котел. Принцип работы последних довольно прост: при сжигании угля образуется тепло, которое нагревает воду и образует пар. Ну а пар, в свою очередь, вращает колеса, или в случае с судном, винты.

Составляющие системы автоматики

Элементы автоматического регулирования делятся на несколько групп, в зависимости от функционального предназначения и конструктивных особенностей. Приобретая котел, необходимо более детально ознакомиться с набором представленных опций, ведь от их количества зависит цена газового котла. Возможно, что слишком сложные компоненты и не потребуются. Зачем же тогда переплачивать?

Автоматика для котлов отопления включает в себя:

Термостаты считаются одними из простых электромеханических приспособлений в системе автоматики. В их функции входит обеспечение заданного температурного режима теплоносителя и подача сигнала на включение или отключение газовой горелки после достижения пороговых, или граничных значений.

Термостаты не дают воде закипеть или замерзнуть в котле.

Клапаны осуществляют регулирование подачи газа к горелке. Вернее, они перекрывают или открывают сопло подводящего патрубка.

Реле давления теплоносителя в системе защищает газовый котел от серьезных поломок. Дело в том, что слишком низкое давление вызывает завоздушивание, закипание и прекращение циркуляции воды в отопительном контуре. Результатом становится сильнейший перегрев котла. Чрезмерное давление не менее опасно, так как ведет к аварийной ситуации и может спровоцировать взрыв. В первом случае ситуацию контролирует реле минимального давления, а во втором – максимального.

Релейные приборы осуществляют контроль и за давлением газа. Нормальная работа горелки предполагается при номинальном давлении, поэтому при его снижении или повышении происходят внештатные ситуации. В первом случае в горелке начинает «оседать» пламя, что приводит к прогоранию труб. Во втором случае оно поднимается слишком высоко, в результате чего страдает камера сгорания. В зависимости от обстоятельств, реле минимального или максимального давления газа отключает котел с целью защиты оборудования от серьезных поломок.

Датчики, определяющие наличие в отопительной системе теплоносителя, являются важным дополнением для котла. Они не допускают включения оборудования без заполнения контура, чем и предотвращают появление аварийных ситуаций. Датчик выполняется в виде поплавка или электродов, размещаемых в гидравлическом контуре определенным образом.

Контроллеры представляют собой электронные приборы, управляющие отдельными узлами или отопительной системой в целом

При этом принимаются во внимание как внутренние факторы, влияющие на работу газового котла, так и внешние условия, в том числе погодные. Контроллеры могут обладать разными возможностями и иметь различную функциональность

Их классифицируют по нескольким позициям:

• схеме интеграции с котельным оборудованием;
• управленческим алгоритмам;
• набору возможностей;
• направлению обслуживания.

Для газовых котлов имеется большой выбор автоматики, позволяющей безопасно и комфортно использовать отопительные системы. При покупке оборудования следует подробно ознакомиться с предлагаемыми производителем опциями. Внимательность поможет избежать неожиданностей.

Автоматика безопасности газовых котлов – принцип работы отдельных элементов

Как известно, газовые отопительные приборы относятся к оборудованию, способному создать аварийную ситуацию, сопряженную со смертельным риском. Случайное затухание пламени или утечка газа могут привести к взрыву или удушью, а перегрев котла – в лучшем случае, к его поломке. Исправная автоматика безопасности газовых котлов сумеет предотвратить риски еще на начальной стадии. Кроме того, она содействует более экономному расходованию топливного ресурса и повышает уровень комфорта при эксплуатации отопительной системы в целом. Стоимость узла автоматики зависит от количества и сложности включенных в схему опций. Некоторые из них являются обязательными, а потому должны присутствовать в каждом газовом котле без исключения.

Отличия газо- и водотрубных котлов по схеме работы

Емкость, позволяющая создавать пар, обычно выполняется из одной или нескольких труб. Находящая в них вода прогревается за счет разогретых газов, выделяемых в процессе горения топлива. Такая конструкция подразумевает, что газ сам поднимается к заполненным водой трубам, и устройства, работающие по такому принципу, называются газотрубными котлами.

В другом типе котлов газ перемещается по трубе в самой емкости с водой. Емкость в данном случае называется барабаном, а сам котел относится к категории водотрубных. Заполненные водой барабаны могут располагаться горизонтально, вертикально, радиально или же комбинировано, в зависимости от чего выделяют соответствующие виды водотрубных котлов.

Сравнение особенностей рассматриваемых видов котлов позволяет сделать следующие выводы:

1. Первое отличие – разные размеры используемых труб. Газотрубные устройства оснащаются достаточно большими трубами по сравнению с изделиями, которые используются в водотрубных котлах.
2. Следующее отличие заключается в разнице мощностей. Предельное значение мощности газотрубных котлов составляет 360 кВт, а максимальное давление не может превышать 1 МПа. Высокое давление и объем пара требуют увеличения толщины стенок устройства, что негативно сказывается на итоговой стоимости котла. Водотрубные котлы такого недостатка лишены – для них вполне могут использоваться тонкие трубы, позволяющие добиться большей температуры и давления по сравнению с газотрубными аналогами.
3. Водотрубные котлы отличаются не только мощностью и более высокой температурой. К их преимуществам относится еще и возможность выдерживать серьезные перегрузки, что говорит о большей степени безопасности подобных устройств.

Устройство парового котла

Конструктивно паровой котел – это емкость, в которой происходит процесс преобразования воды в пар. Емкость обычно выполняется из трубы, диаметр которой может варьироваться в достаточно широких пределах. Помимо заполненной трубы, схема парового котла включает в себя топочную камеру, предназначенную для сжигания топлива.

Топка может иметь определенные особенности, которые напрямую зависят от используемого вида топлива. Например, твердотопливные топочные камеры в нижней части оборудуются колосниковой решеткой, сквозь которую в камеру поступает кислород. В верхней части конструкции устанавливается традиционный дымоход, создающий тягу и обеспечивающий нормальное горение. В случае использования жидких энергоносителей или газа топочная камера снабжается горелкой.

В любом случае, выделяемый при сгорании топлива газ подступает к заполненной водой емкости, отдает ей свое тепло и выводится в атмосферу дымоходом. Вода в определенный момент начинает кипеть и превращаться в пар, который направляется в верхнюю часть емкости, а потом – в трубы.