Генераторы тепла

Социальные результаты использования  топливных брикетов

Применение топливных брикетов существенно улучшает условия труда  кочегаров по сравнению с работой  котельной на угле: отсутствуют угольная пыль и грязь; упрощается и облегчается  подача топлива в топку; не требуется  частое удаление шлака (имеющего высокую  температуру и выделяющего газообразные продукты горения, в т.ч. угарный газ).

За последние годы подобные испытания  были проведены и в других регионах РФ, в частности, в Ханты-Мансийском АО − Югре, где принимается Программа  по переводу муниципальных котельных  с ископаемых видов топлива (уголь, мазут) на древесные брикеты и  пеллеты.

Во многих областях России до сих  пор применяются для отопления  как в частном секторе, так  и в коммунальном хозяйстве низкокалорийные  угли, стоимостью до 7000 руб. за тонну (конкретный пример − Ростовская область, где  в год сжигается более 300 тыс. т  такого угля).

Кстати, в южных областях России в качестве топлива можно с  успехом использовать так называемые агробрикеты (из лузги подсолнечника, соломы и т.п.). Но это уже совсем другая тема.

 

 

9-10. Горелочное оборудование на газообразном и дизельном топливе.

Виды горелок

Назначение горелки в современном  газовом отопительном оборудовании является непосредственное сжигание топлива. От этого процесса зависит как  получаемое тепло, так и параметры  расхода топлива, поэтому, чем эффективнее  будет работа горелки, тем экономичнее  будет ее эксплуатация.

Можно выделить несколько классификационных  признаков для разделения горелок  на типы. Это в первую очередь: способ подачи компонентов для горения; уровень подогрева горючей смеси; скорость очистки от продуктов сгорания; характер потока газовой смеси, степень  автоматизации.

Многие знают, что природный  газ для образования горючей  смеси должен быть соединен с воздухом в определенной пропорции:

• до 5% - газ гореть не будет;
• от 5 до 15% - возможен взрыв;
• больше 15% - газ горит при подаче воздуха.

Помимо этого в зависимости  от состава природного газа выделяют 2 его главные характеристики –  это теплоту сгорания и температуру  сжижения. 

Поскольку природный газ в большом  количестве в себе содержит углеводороды, то при его сжигании образуется углекислый газ и вода (CO2 и H2O), если кислорода  будет мало – то угарный газ  и вода (CO и H2O), и при недостаточном  количестве кислорода образуется сажа (C и H2O).

Поэтому правильная работа газовой  горелки гарантирует вам безопасность и высокую тепловую отдачу.

Можно выделить по способу подачиили приготовлению горючей газовой смеси несколько видов газовых горелок:

• диффузионная (атмосферная);
• инжекционная: 
  горелка с полым предварительным смешением;  
  горелка с неполным предварительным смешением;
• двухпроводная дутьевая;
• комбинированная газо-мазутная.

Диффузионная горелка работает на принципе диффузии окружающего воздуха  и подаваемого газа, само смешивание происходит в процессе горения. Обычно этот вид ставиться на бытовые  приборы.

Для инжекторных горелок характерно то, что воздух смешивается с газом за счет энергии впрыскивания газовой струи непосредственно перед сгоранием. Горелки с неполным предварительным смешиванием недостающий для горения кислород берут из атмосферы и хорошо могут работать на низком давлении газа. Горелки с полным предварительным смешиванием работают на среднем давлении газа. К основным достоинствам горелок инжекторного типа можно отнести механизм саморегулирования по отношению к газовоздушной смеси.

Двухпроводная дутьевая горелка имеет  принудительную подачу воздуха за счет работы вентилятора.

Комбинированные горелки работают одновременно или раздельно на газе и мазуте или на газе и угольной пыли. Они могут применяться в  случае перебоев в газоснабжении.

В процессе эволюции газового отопительного  оборудования были выработаны четкие требования к горелкам:

• должна обеспечивать необходимую тепловую производительность при заданном давлении воздуха и газа;- 
• должна обеспечивать полноту сжигания топлива при минимальном расходе воздуха;
• должна обеспечивать широкий диапазон регулирования производительности;
• быть бесшумной в работе;
• иметь простую конструкцию, высокую надежность в эксплуатации и экономичность.

В горелках рекуперативного и регенеративного  типа производится предварительный подогрев газовой смесиперед розжигом.

Для безопасности и повышения КПД  работы горелки могут быть оборудованы  автоматикой, которая регулирует ее режимы работы.

В зависимости от функций автоматического блока управления мощность можно выделить одноступенчатые или двухступенчатые горелки, а так же горелки с плавной модуляцией.

По характеру потока газовой смеси горелки можно выделить

• Прямоточные
• Закрученные неразомкнутые
• Закрученные разомкнутые

Горелки с закрученным типом  факела обеспечивают мощный вихреобразный  поток воздуха, который совместно  с газовым потоком создает  диффузионное пламя и обеспечивает равномерный температурный уровень.

По скорости потока в свою очередь  горелки бывают:

• До 20 м3/час (низкая)
• Диапазон от 20 до 70 м3/час (средняя)
• больше 70 м3/час (высокоскоростные горелки)

В свою очередь любое отопительное оборудование можно подразделить на: агрегаты для систем индивидуального  отопления – как правило, небольшой  мощности; системы для крупных  жилых комплексов, а так же горелки  для технологический процессов. Последние могут быть как малой  мощности, так и большой в зависимости от нужд производства

Виды горелок для отопительных котлов.

Любая горелка это отдельный  прибор, который можно устанавливать  в котел и подсоединять автоматике разных производителей. Горелки подразделяются на два вида: атмосферные горелки  и надувные горелки. Атмосферные  горелки работают на газе и в основном они сразу встроены в котел. Газ  подается в котел за счет избыточного  давления в подающей газовой магистрали. По конструкции они проще и  дешевле и поэтому больше распространены. Но КПД котлов с атмосферной горелкой не бывает выше 90%. Котлы с атмосферной  горелкой имеют ряд преимуществ  перед котлами с надувной горелкой, это бесшумная работа котла, они  ниже по стоимости надувной горелки  и многое другое.

Следует знать, что котлы с атмосферной  горелкой нормально работают при  давлении газа не ниже 13 мБар или 130 мм водяного столба. Если давление в газопроводе меньше, пламя у горелки становится низким и Если давление в газопроводе меньше, пламя у горелки становится низким и мощность котла падает. Если давление газа в подающей системе газоснабжения, ниже 13 мБар (130 мм водяного столба и нестабильно), лучше использовать котлы с надувными горелками.

Надувные горелки или вентиляторные горелки различаются на газовые, жидкотопливные (дизельные и мазутные). В надувных, вентиляторных горелках воздух в камеру сгорания нагнетается за счет работы вентилятора, а его поступление меняется в зависимости от требуемого режима работы горелки.

Как правило КПД котла с надувной горелкой возрастает до 95%. К преимуществам надувной горелки перед атмосферной относится следующее: она не критична к высоте трубы дымохода; устойчивая работа при пониженном и нестабильном давлении газа, а при мощности котла более 100 кВт дает существенную экономию топлива, также за счет полного сгорания топлива более экологична. К недостаткам надувной горелки относится: высокий уровень шума и стоимость таких горелок в 2-3 раза выше стоимости атмосферной. Надувные горелки не являются частью котла. Преимущество такой навесной системы в том, что в котел может устанавливаться как дизельная, так газовая горелка. Это целесообразно применять, когда подключение к газовой системе предполагается в будущем.

Газовые горелки бывают одно-, двухступенчатые  или модулирующими. Модуляция пламени - это автоматическое изменение мощности горелки в зависимости от потребности  в тепле. Двухступенчатые горелки  и горелки с модуляцией пламени  существенно увеличивают ресурс котлов и снижают расход топлива. Так как газовые горелки для  котлов имеют вентиляторный надув, они более устойчивыми к колебаниям давления газа в системе газопроводной сети, чем атмосферные горелки и работают даже при пониженном давлении газа до 4-7 мБар (40-70 мм водяного столба). Монтаж (установка) надувной (вентиляторной) горелки не представляет труда. Горелка устанавливается в отверстие топочной камеры котла и настраивается на глубину топочной камеры, а также угол распыления пламени, а затем закрепляется стопорными винтами на фланце. Электрические провода подключаются с помощью штекерных разъемов.

Пуск горелки, особенно первый, должен производиться только специалистом, т.к. при этом горелка регулируется в соответствии с нормами выбросов в атмосферу загрязняющих веществ. Все работы связанные с монтажом, пуско-наладкой, сервисным обслуживанием и ремонтом газовых и дизельных горелок должны производиться сотрудниками специализированного, имеющими соответствующие сертификаты и разрешения.

 

19.Принцип  работы котла на дровах

Несмотря на развитие современных  отопительных приборов, стандартные  дровяные котлы остаются достаточно популярными. По сути, дровяной котел  для отопления загородного дома, это не что иное, как обычная  печь с заслонкой, где в качестве топлива используются дрова преимущественно  из лиственных пород деревьев. Конечно, по сравнению с теми же газовыми или электрическими нагревателями, такие печи можно считать устаревшими. С другой стороны не во всех регионах есть возможность подключиться к  централизованной газораспределительной  системе, а отапливаться при помощи электричества не всегда эффективно в экономическом плане.

Область применения дровяных котлов:

Сейчас по большей степени котлы  на дровах для загородных домов устанавливают  в банях на загородных участках. Не менее популярны они среди  дачников редко посещающих свои дома в зимний период и не желающих тратиться  на дорогостоящее оборудование ради нескольких дней в году. Мощность подобных устройств не велика и они не смогут отопить большой особняк или  промышленный объект.

Положительные и отрицательные  стороны котлов на дровах: 
Недостатков, которыми обладают котлы для отопления загородного дома не так много, но они есть. Прежде всего, это внушительный вес оборудования, обусловленный тем, что сам котел изготовлен из чугуна. Обычные котлы отопления на дровах не способны работать в автоматическом режиме и требуют постоянного внимания со стороны человека. Отсутствие автоматики в оборудовании затрудняет поддержание постоянной желаемой температуры. Сама по себе древесина является наименее эффективным энергоносителем, поэтому для интенсивной топки требуется большие объемы дров. По этой причине топка в таких котлах обычно достаточна большая и соответственно само оборудование немаленькое. 
 
С другой стороны положительных качеств у дровяных котлов для отопления загородного дома не меньше:

Древесина является экологически чистым сырьем. В процессе горения не образует токсичных соединений, не загрязняет природу и не вредит здоровью человека.

Дрова самый доступный и дешевый  вид энергоносителя, а для сельских жителей, проживающих возле лесных массивов, зачастую становится бесплатным.

Простота оборудования минимизирует возможность поломки и обуславливает  относительно низкую стоимость котлов, ремонта и обслуживания.

Полная энергонезависимость является достаточно значимым фактом в процессе монтажа отопления загородного дома с дровяным котлом. В районах, где подключение к электросети отсутствует или перебои с электричеством являются постоянным явлением данная особенность одна из ключевых.

Прогресс не стоит на месте:

Котлы для отопления загородного  дома на дровах постоянно совершенствуются, улучшают свои технические показатели. В последнее время стали широко применяться пиролизные-газогенераторные котлы оснащенные некоторыми автоматическими функциями и обладающие существенным приростом КПД до 85-90 процентов. Такое котельное оборудование способно поддерживать заданные температуры, работать до 8-9 часов без участия человека, полноценно обеспечивая водяную систему отопления загородного дома.

Принцип работы и эксплуатационные особенности:

Принцип работы котла отопления  на дровах для загородного дома максимально  прост. В топке сгорают дрова, отдавая свое тепло водяному теплообменнику, либо просто нагревая сам котел, напрямую обогревающий помещение, где он установлен. Дымовые газы, образующиеся в результате сжигания топлива, выводятся из котла  через дымоходную систему, также  используемую как элемент отопительной системы. Стенки дымохода, особенно металлического или каменного, неплохо нагреваются  от проходящих через трубу газов. В процессе работы котел на дровах и его дымоход достаточно сильно загрязняются сажей и гарью, особенно при использовании некачественных дров или дров с высоким содержанием  масленичных компонентов, например различной хвои. Для чистки камеры сгорания и дымохода применяют специальные  металлические щетки и скрепки, растворы и порошки, в процессе сгорания вырабатывающие газы очищающие дымоход.

ФОРСУНКИ И ГОРЕЛКИ

Перевод

ФОРСУНКИ И ГОРЕЛКИ

 
устройства, используемые для подготовки жидкого топлива к горению, которая  заключается в доведении топлива  до такого состояния, в котором оно  легко перемешивается с воздухом (окислителем). Для подготовки к горению  топливо измельчается путем распыления или испаряется посредством нагревания. В соответствии с этим выделяют два  класса топливных форсунок - распыливающие и испарительные. Последние называются также горелками. Подготовленное топливо подводится в зону горения, причем форсуночное устройство должно обеспечивать одновременную подачу нужных количеств топлива и воздуха и их равномерное перемешивание. Автоматические топливные форсунки и горелки, которые используются, например, в системах отопления и бытовых теплонагревающих агрегатах, регулируются в соответствии с командами системы управления. Они поджигают перемешанную смесь топлива с воздухом и поддерживают горение до тех пор, пока от системы управления не поступит команда на отключение.