Водогрейные котлы

Назначение.

• Водогрейные котлы КВа предназначены для получения горячей воды, используемой для отопления зданий и в системах горячего водоснабжения.
• Котлы КВа используются в составе модульных или стационарных котельных.
• Котлы КВа изготовленные в специальном утепленном защитном корпусе используются, как котлы наружного размещений.

Конструктивные особенности котлов КВа

Котлы наружного размещения производства ООО «ПО «Сибэнергокомплект» представляют собой водотрубные агрегаты, подогревающие непосредственно воду тепловых сетей, с качественным регулированием отпуска тепла, т.е. с постоянным расходом воды через котел. Котлы рассчитаны на подогрев воды от 70 до 95°C. Для поддержания высокого КПД и снижения скорости низкотемпературной сернистой коррозии температура воды на входе в котел поддерживается постоянной, равной 70°C.

Конструкция котла представляет собой газоплотные водотрубные панели, что обеспечивает высокую температурную устойчивость.

Объем водотрубных блоков оптимизирован на 30−50% , что значительно снижает время прогрева системы и позволяет точнее реагировать на изменения температуры, позволяет теплоносителю быстро проходить через трубы, не образовывая накипи, даже при естественной циркуляции. Оптимальное расстояние между топочными и конвективными блоками обеспечивает высокое разряжение без потери КПД.

В результате оптимизации конструкции котлы КВа, в сравнении с аналогичными по мощности котлами, имеют малый вес и меньшие габаритные размеры. На котлах данного типа могут устанавливаться горелки российских производителей, а также других производителей таких как TECHNOFLAME, C.I.B. Unigas, Elko и т.п.

Применяемые материалы.

При производстве наших котлов применяются материалы отечественных производителей. Трубные системы изготавливаются из цельнотянутой трубы по ГОСТ8734-75, ГОСТ8733-74.

Параметры выпускаемых котлов Характеристики котлов КВа.

Для обеспечения максимального КПД котлы КВА оснащены технологической конструкцией, позволяющей изменять гидравлическую схему котла.

Изменение гидравлической схемы котла (вход-выход воды):

В стандартном (базовом) варианте реализован вход воды в конвективный (левый) экран котла, а выход воды из топочного (левого) экрана. Данный режим рекомендуется при использовании котла на номинальных (около номинальных) нагрузках (80-100% от номинальной нагрузки). В этом случае при большем перепаде температуры воды и температуры дымовых газов увеличивается КПД котла, снижается расход топлива, и температура уходящих дымовых газов исключает образование конденсата в дымовой трубе.

Возможно изменение входа-выхода воды: вход воды в топочный (левый) экран, а выход воды из конвективного (левого) экрана. Данный режим рекомендуется при частом использовании котла на низких нагрузках (50-70% от номинальной нагрузки). При этом КПД котла несколько снижается (на 0,5-1,0%) и увеличивается расход топлива (на 0,2-0,3 м3/ч), но температура дымовых газов в отводящих газоходах и дымовой трубе будет выше точки росы (в газоходе не будет конденсата). При изготовлении отводящих газоходов и дымовой трубы из нержавеющей стали проблемы с конденсатом не являются критичными. В этом случае необходимо следить за появлением конденсата на заднем экране котла и задней части конвективных экранов.

Особенности применения котлов КВа в исполнении котла наружного размещения.

Основное отличие котлов наружного размещения заключается в том, что их установка производится на открытой площадке вблизи, или на крыше отапливаемого здания. При этом строительство специального здания котельной или выделение помещения внутри отапливаемого здания для размещения данного типа котлов - не требуется. Котлы изготовлены в утепленном каркасном корпусе, внутри которого, также размещена горелка и автоматика котла. Каждый котел оснащен индивидуальной дымовой трубой.

Котлы наружного размещения предназначены для отопления жилых, и промышленных объектов. Их устанавливают для обслуживания детских садов, школ, больниц, развлекательных, торговых и спортивных центров.

Все вспомогательное оборудование (циркуляционные насосы, теплообменники, химводоочистка), отключающая и регулирующая арматура котлов по подающей и обратной воде располагаются в помещении теплового пункта отапливаемого здания.

Котлы наружного размещения работают в автоматическом режиме без обслуживающего персонала, оснащены системами, предотвращающие аварии, а также системами слежения за протоколом теплоносителя, внутренним регулятором температуры, термовыключателем, клапаном безопасности.

Котлы наружного размещения изготавливаются для эксплуатации при температурах наружного воздуха от +40 до -45 град. Нормативная снеговая нагрузка не более 350 кг/кв.м. Нормативная ветровая нагрузка не более 48 кг/кв.м.

Котел наружного размещения с дымовой трубой, в комплекте с отдельным индивидуальным тепловым пунктом, обойдется в 2-3 раза дешевле аналогичной по мощности модульной котельной установки.

Характерные особенности и преимущества котлов КВа наружного размещения:

• сочетание значительной тепловой мощности котла и высокого коэффициента полезного действия при малых габаритных размерах и небольшом весе котла;
• низкие уровни шума и загрязнений;
• отсутствие необходимости в дополнительном капитальном помещении, котел монтируется прямо на улице;
• простота монтажа, эксплуатации и текущего обслуживания;
• длительный срок службы;
• возможность создания автономных систем отопления, которые управляются дистанционно; • возможность перестановки котла в другое место при необходимости;
• оптимальное соотношение качества и стоимости оборудования.

Автоматика управления котла наружного размещения обеспечивает:

• автоматический розжиг горелки по;
• отключение горелки при выходе контролируемых параметров за установленные пределы;
• отключение газа на горелку в случае загазованности внутреннего объема котлового бокса;
• автоматическое поддержание температуры воды на заданном уровне; • световую и звуковую сигнализацию аварии;
• охранную сигнализацию.

При комплектации котлов наружного размещения индивидуальным тепловым пунктом потребитель получает мини котельную.

Дополнительные опции в составе мини котельной, модульной, или стационарной котельной:

• погодозависимая автоматика;
• система химводоподготовки;
• узел учета электроэнергии;
• узел учета воды;
• узел учета тепла;
• узел учета подпитки с насосом и автоматикой;
• система горячего водоснабжения с теплообменником, насосным узлом, приборами КИПиА;
• система горячего водоснабжения с бойлером косвенного нагрева, насосным узлом, приборами КИПиА;
• промежуточный теплообменник системы отопления;
• коммерческий узел учета газа; • узел редуцирования газа;
• газовый счетчик.

Для котлов данного типа не требуются монтаж капитальных фундаментов, достаточно площадки с твердым покрытием, обеспечивающей неподвижность котла независимо от погодных условий.

Справочный материал

Сравнение конструкции водотрубных и жаротрубных котлов

Конструктивные отличия водотрубных котлов от жаротрубных заключаются в следующем: в жаротрубных котлах греющая среда (топочные газы) омывает поверхности нагрева (топочное пространство трубы – т.н. «жаровую трубу») с внутренней стороны, тогда как в водотрубных котлах греющая среда омывает поверхности нагрева с наружной стороны.

Недостатки жаротрубных котлов по сравнению с водотрубными: более низкий КПД (88-90% - у жаротрубных котлов против 92,5-94,5% - у водотрубных котлов).

 Недостатки жаротрубных котлов:

1. Повышенные требования к качеству питательной воды (обязательна химводоподготовка). Высокие требования (по сравнению с котлами водотрубной конструкции) к качеству котловой воды. Более жесткие требования к качеству питательной воды объясняются большими удельными тепловыми потоками в жаровой трубе и поворотной камере и очень малыми скоростями (на порядок меньше по сравнению с водотрубными котлами) теплоносителя в жаротрубных котлах. В водотрубных котлах для недопущения пристенного кипения используется довольно высокая скорость воды в трубах поверхности нагрева. У жаротрубного котла скорость воды настолько мала, что он практически является фильтром-осадителем.
   
   Такие котлы нельзя включать по одноконтурной схеме в работу со старой тепловой сетью, имеющей многолетнее накопление шлама в нижней части радиаторов, сетевых трубопроводах. В результате осаждения взвешенных веществ и покрытия ими нижних дымогарных труб “жаротрубника”, температура этих труб становится выше верхних, давление перегретых труб на трубную доску и напряжения в сварных швах резко возрастают.
   
   Неохлаждённые в этих трубах продукты горения дают локальный перегрев трубной доски. В результате больших напряжений в металле мостиков трубной доски между соседними отверстиями и, иногда, в сварных швах появляются микротрещины, которые в дальнейшем увеличиваются до сквозных. Затраты на замену трубной доски сопоставимы с покупкой нового котла.
   
   Если шлам или накипь (при некачественной подпиточной воде) покрывают жаротрубную трубу, то в этих зонах металл плохо охлаждается, образуются отдулины.
   
   Ниже перечислены основные причины снижения надёжности и безопасности, возникающие в процессе эксплуатации “жаротрубников”.

2. Кроме того, жаротрубный котел взрывоопасен. При большом объеме нагретой воды при внезапном снижении давления внутри котла до атмосферного (раскрытие шва) мгновенно выделяется огромное количество пара и происходит взрыв. Малое гидравлическое сопротивление таких котлов говорит о вялой циркуляции воды (скорость движения воды мала, съем тепла небольшой, а это, во-первых - КПД меньше, во-вторых - недолговечность и ненадежность). - Жаротрубные отопительные котлы недолговечны и ненадежны вследствие малого гидравлического сопротивления в контуре.
3. У жаротрубных отопительных котлов аэродинамическое сопротивление выше, чем у водотрубных.
4. Повышенный расход топлива.
5. Необходимо отметить еще одну, хотя далеко и не основную проблему жаротрубных котлов. Наличие большого объема воды делает котел «вяло» реагирующим на потребность в тепле. Характерное для таких котлов длительное время нагрева приводит на практике к необходимости поддерживать высокую температуру большой массы воды в течение какого-то периода времени в ожидании потребности в тепле. А стоимость топлива, идущего на поддержание этого «горячего резерва» может достигать значительной величины.
6. Более низкий КПД (88-90% - у жаротрубных котлов против 92,5-93,5% - у водотрубных котлов); В водотрубных отопительных котлах скорость воды выше, т.е. увеличивается долговечность и надежность, также увеличивается и теплосъем.
   
   У водотрубных отопительных котлов необходимость поддержания на входе достаточно высокой температуры решается путем рециркуляции воды (при этом материальные затраты минимальны).
   
   Высокие требования (по сравнению с котлами водотрубной конструкции) к качеству котловой воды, сопоставимые с требованиями к качеству питательной воды для паровых котлов. Так, для надежной и безаварийной эксплуатации своих котлов жаротрубной конструкции изготовитель декларирует значение общей жесткости воды 100 мкг-экв/л, а в технической литературе  встречаются значения требуемой жесткости котловой воды в пределах от 15 до 100 мкг-экв/л. Более жесткие требования к качеству питательной воды объясняются большими удельными тепловыми потоками в жаровой трубе и поворотной камере при очень малых скоростях теплоносителя в жаротрубных котлах (на порядок меньше по сравнению с водотрубными котлами).
   
   В результате на поверхности жаровых труб и трубных решеток наблюдается пристенное кипение и образование отложений, действующих как теплоизоляция и значительно затрудняющих передачу тепла от металла к воде. В среднем, 1 мм отложений увеличивает температуру стенки на 100120°С, и при толщине накипи в несколько миллиметров металл теряет свою прочность, "течет", на жаровых трубах и трубных решетках в местах локального перегрева появляются вздутия - деформации металла, образованные давлением воды, трубные решетки коробятся, нарушается плотность сварных швов приварки дымогарных труб к трубным решеткам.  Также нагреваемая вода несет в себе опасность как источник энергии. Соответственно, чем больше ее объем, тем взрывоопаснее эксплуатация котлоагрегата.
   
   При использовании котлов наружного применения типа КВА для увеличения потребляемой  мощности можно использовать несколько параллельно соединенных котлов.