CC BY
82
КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЗОТРУБНЫХ КОТЛОВ
© Вагапов В.Р.*
Омский государственный технический университет, г. Омск
В данной статье рассматривается классификация газотрубных котлов, в зависимости от вырабатываемой энергии, используемого топлива.
Ключевые слова: котел газотрубный; котельная установка; горелка; жаровая труба.
Россия является страной с суровым северным климатом, где отопительный сезон в большинстве районов составляет более полугода и средние температуры отопительного периода значительно ниже, чем в Европе. Поэтому теплоснабжение в России традиционно (более 80 % жилого фонда) осуществляется от централизованных источников (теплоэлектроцентралей, районных тепловых станций и т.д.). При этом общая протяженность Российских магистральных участков (в пересчете на двухтрубную систему) с диаметром труб 600-1400 мм составляет более 13000 км, а распределительных с диаметром до 500 мм - около 90000 км.
Поэтому внедрение автономного теплоснабжения актуально и поможет решить целый ряд проблем, стоящих как перед государственными органами, инвесторами и застройщиками, так и перед населением [4].
В современных условиях развития децентрализованного теплоснабжения часто ставится вопрос о выборе котельного оборудования. Так как при децентрализованном теплоснабжении используются котельные агрегаты малой и средней мощности, то, учитывая простоту монтажа и обслуживания, хорошую ремонтопригодность, а также высокую аккумулятивную способность газотрубные котлы являются наиболее приемлемым выбором, в связи с этим, в данной статье представлена их классификация.
Газотрубный котел - котел, в котором продукты сгорания топлива проходят внутри труб поверхностей нагрева, а различные теплоносители снаружи труб.
Ниже приведена классификация газотрубных котлов.
По типу вырабатываемой энергии газотрубные котлы подразделяются на:
1. Паровые - для получения пара с давлением выше атмосферного, используемого вне самого агрегата.
Работа паровых котлов характеризуется номинальной паропроизводи-тельностью и параметрами вырабатываемого пара (давление и температура перегрева).
* Магистрант кафедры «Теплоэнергетика».
126 ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ XXI ВЕКА: СТУПЕНИ ПОЗНАНИЯ
Номинальная паропроизводительность - наибольшая производительность, которую котел должен обеспечивать в условиях длительной эксплуатации при номинальных значениях параметров пара и питательной воды (вода, подаваемая на вход котла, в отличие от котловой воды, которая циркулирует в системе котла).
По паропроизводительности различают:
- промышленные паровые котлы малой (до 25 т/ч) мощности;
- средней (35 ... 75 т/ч) мощности;
- большой (более 100 т/ч) мощности.
2. Водогрейные - для нагревания воды, находящейся под давлением выше атмосферного и используемой в качестве теплоносителя вне самого устройства.
Работа водогрейных котлов характеризуется номинальной тепло-производительностью, давлением и температурой входящей и выходящей из него воды.
Номинальная теплопроизводительность - наибольшая теплопроизво-дительность водогрейного котла, которую он обеспечивает в условиях длительной эксплуатации при номинальных значениях параметров входящей и выходящей из него воды.
По производимой тепловой энергии различают:
- водогрейные котлы малой (до 11,7 МВт) теплопроизводительности;
- средней (23,4 ... 35,0 МВт) теплопроизводительности;
- большой (58,5 МВт и более) теплопроизводительности.
По типу применяемого топлива газотрубные котлы подразделяются на:
1. Газовые котлы;
2. Жидкотопливные (дизельные) котлы;
3. Двухтопливные (газомазутные) котлы;
4. Котлы на твердом топливе, для промышленных котлов это, в основном, уголь.
По назначению газотрубные котлы подразделяются на:
1. Отопительные - для обеспечения теплотой системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения;
2. Производственные - для технологического теплоснабжения;
3. Отопительно-производственные - для обеспечения теплотой системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, а также для технологического теплоснабжения.
По размещению газотрубные котлы классифицируются на:
1. Отдельно стоящие;
2. Пристроенные к зданиям другого назначения;
3. Встроенные в здания другого назначения независимо от этажа размещения;
4. Крышные.
Технические науки
127
По конструкции газотрубные котлы подразделяются на (согласно ГОСТ 25720-83):
1. Жаротрубные;
2. Дымогарные;
3. Жаротрубно-дымогарные.
В жаровых котлах топочной камерой является жаровая труба, в которой сгорает почти все топливо, тем самым нагревая теплоноситель.
В дымогарных трубах движутся только продукты горения.
Жаротрубно-дымогарные котлы можно разделить на:
1. Двухходовые:
Горелка таких котлов практически прямоточная и образует длинный факел. Продукты сгорания достигают противоположной водоохлаждаемой стенки, разворачиваются на 180° и двигаются в сторону передней стенки. Здесь они попадают в кольцевую камеру, из которой по дымогарным трубкам двигаются опять в сторону задней стенки, отдавая теплоту котловой воде.
2. Трехходовые:
Продукты сгорания после жаровой трубы возвращаются назад уже по дымогарным трубам, расположенным, как правило, ближе к жаровой трубе, поворот осуществляется в так называемой поворотной камере, продукты сгорания в этой камере разворачиваются на 180° и поступают в дымогарные трубки второго газохода. У фронтовой стены котла дымовые газы в передней кольцевой камере делают еще один поворот и приходят по дымогарным трубам третьего хода в сторону задней стенки.
На кафедре «Теплоэнергетика» ОмГТУ ведутся работы по 3D моделированию котлов данного типа для исследования возможности использования различных видов теплоносителей, с целью создания энергоэффективного агрегата.
Список литературы:
1. ГОСТ 25720-83. Котлы водогрейные. Термины и определения, введ. 01.01.1984 / Министерство энергетического машиностроения. -1984. - 3 с.
2. Брюханов О.Н., Кузнецов В.А. Газифицированные котельные агрегаты: учебник. - М.: ИНФРА-М, 2005. - 392 с.
3. Соколов Б.А. Паровые и водогрейные котлы малой и средней мощности: учебное пособие для студентов высших учебных заведений / Б.А. Соколов. - 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2011. - 128 с.
4. Михайлов А.Г. Вопросы теплообмена в топках газотрубных котлов. Обзор методов расчета // SWorld. - 2013. - С. 1.
