Водогрейные котлы

13.12.2015

Чугунные секционные котлы. В отопительных и отопительно-производственных котельных малой мощности нашли широкое применение чугунные секционные котлы, нагревающие воду до 115° С.
В соответствии с ГОСТ 10617—63 все чугунные секционные котлы делят по их тепловой мощности на три основных типа: малый (КЧ-1), средний (КЧ-2) и большой (КЧ-3). В таблице 1 приведены основные показатели этих котлов.

Среди многих типов чугунных отопительных котлов, выпускаемых в нашей стране, котлы КЧ-1, «Универсал-6» (типа КЧ-2) и «Энергия-6» (тина КЧ-3) как наиболее экономически эффективные, получили широкое распространение в сельском хозяйстве (табл. 2).

Допустимые значения теплового напряжения поверхности нагрева чугунных секционных котлов при работе на разных видах топлива приведены в таблице 3.

Для водяного квартирного отопления в сельской местности часто используют малометражные чугунные секционные водогрейные котлы четырех типов: КЧММ, КЧММ-2, КЧМ-1 и КЧМ-2. Топки этих котлов приспособлены для сжигания твердого кускового топлива, а при установке специальных горелочных устройств и автоматики безопасности они могут работать на газообразном или печном дистиллятном топливе. Технические характеристики малометражных чугунных водогрейных котлов приведены в таблице 4.

Чугунные отопительные котлы состоят из отдельных полых секций, соединенных между собой в пакеты гладкими коническими ниппелями и стяжными болтами, которые проходят через отверстия этих ниппелей. Такая конструкция котлов позволяет, изменяя число секций, подбирать необходимую площадь поверхности нагрева, а при аварии заменять только поврежденные секции.
На рисунке 3 показана конструкция малометражного котла КЧМ-2. Он состоит из передней, задней и средних секций. Крайние секции замыкают топочное пространство и снабжены всей необходимой для котла гарнитурой. Средних секций может быть от двух до восьми. Снаружи котел покрыт кожухом из листовой стали по асбесту.

Все чугунные секционные котлы, кроме малометражных, по устройству похожи друг на друга и отличаются между собой только размерами и конфигурацией секций. Эти котлы шатрового типа с двусторонним симметричным расположением пакетов, состоящих из двух крайних (лобовых) 3 и нескольких средних секций 2 (рис. 4), Исключение составляют котлы «Энергия-6»: их собирают только из средних секций, а вместо лобовых секций устанавливают перевернутые средние. Пакеты секций опираются на боковые кирпичные стенки топки, располагаясь над ней в виде шатра.

Горячие дымовые газы поднимаются из топки, омывают выступающие поверхности секций и, разделившись на два потока, по узким газоходам, образованным между продольными ребрами стенок секций, поступают в сборные боковые газоходы 6 кирпичной кладки котла и далее выходят в боров.
Котлы собирают на месте при монтаже котельной. Ниппели устанавливают в отверстия секций на графитовой пасте (в крайнем случае, на суриковой замазке). Снаружи котлы покрывают мастичной теплоизоляцией, состоящей по объему из 70% белой глины и 30% асбестовой крошки.

Схема присоединения водогрейного чугунного котла к системе теплоснабжения показана на рисунке 5. Вода от обратной линии 1 подводится снизу к задним крайним секциям 7 и через отверстия ниппелей заполняет полости всех секций котла. Нагретая вода поднимается и через тройник, соединяющий оба пакета секций, поступает в систему.
Стальные котлы. Эти котлы подвержены коррозии в большей степени, чем чугунные, особенно при отсутствии деаэрации питательной воды, которую не всегда возможно осуществить в условиях сельского хозяйства. И все же стальные котлы получили довольно широкое распространение как более устойчивые и надежные в случаях перегрева. Эти котлы изготавливают из стальных труб, сваренных в пакеты различной конфигурации.
На рисунке 6 изображен поперечный разрез стального трубчатого котла марки НР-18, работающего на газе. Котел шатрового типа, смонтирован из двух пакетов секций. Каждый пакет состоит из верхнего 1 и нижнего 3 коллекторов, в которые вварены секции 2. Вода из обратной магистрали системы отопления поступает в заднюю часть котла через нижние коллекторы. Горячая вола выходит через верхние коллекторы у фронтальной стенки котла.
Обогрев секций и движение дымовых газов в общем такие же, как и у чугунных секционных котлов.
Водогрейные котлы НР-18 могут быть выполнены с площадью поверхности нагрева 27, 40 и 53 м2 и числом секций соответственно 8х2, 12х2 и 16х2. Рабочее избыточное давление воды достигает 491 кПа. Максимальная температура воды на выходе из котла 115° С. Данные о тепловой мощности котлов при работе на различных видах топлива приводятся в таблице 5.

Для централизованного теплоснабжения крупных производственных объектов сельского хозяйства (птицефабрики, животноводческие комплексы, тепличные комбинаты и др.) строят котельные, оснащенные теплофикационными водогрейными котлами типа ТВГ, основные технические характеристики которых даны в таблице 6.

Котлы типа ТВГ — водотрубные, прямоточные с принудительной циркуляцией воды, изготавливают из цельнотянутых стальных труб. Работают они только на природном газе. Конструктивные особенности этих котлов: большая радиационная поверхность нагрева с боковыми, двусветными и потолочно-фронтовыми экранами, наличие подовых горелок.

На рисунке 7 изображен котел марки ТВГ-4, радиационная поверхность 1 которого объединяет пять экранов, отстоящих друг от друга на 700 мм. Три средних экрана—двусветные. Каждый экран представляет собой отдельную секцию, состоящую из 36 равномерно расположенных вертикальных труб, вваренных в верхний и нижний коллекторы. Между собой экраны связаны перепускными трубами. Конвективная поверхность нагрева 2 котла разделена на шесть секций, по 26 горизонтальных труб в каждой.

Вода, поступающая в котел, вначале проходит последовательно все секции конвективного пучка, а затем все экраны. Для подпитки котла используется водопроводная вода средней жесткости, подвергнутая специальной обработке.
Воздух для горения подается вентиляторами к подовым горелкам 3 через распределительную решетку 4. Для равномерного распределения тепловой нагрузки по топочному экрану длина горелки примерно равна длине экрана.
Котлы ТВГ просты по устройству, могут быть собраны в короткие сроки и удобны в эксплуатации. Их оборудуют автоматикой регулирования и защиты.