Как сделать подачу вторичного воздуха в котле

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 05.10.2024

Воздушная система предназначена для подачи в топку котла воздуха в количестве, обеспечивающем качественное сгорание топлива с необходимым коэффициентом избытка воздуха.

Для обеспечения качественного сгорания топлива и экономичной работы котла коэффициент избытка воздуха в должен находиться в пределах α = 1,05 ÷ 1,15. Снижение коэффициента избытка воздуха приводит к неполноте сгорания топлива (увеличению потери Q₃), образованию сажистых отложений на поверхностях нагрева и снижению КПД котла.

Увеличение коэффициента избытка воздуха приводит к дополнительным потерям теплоты с уходящими газами – Q₂ .

Принципы регулирования подачи воздуха в котлах с вентиляторным дутьем и в высоконапорных котлах имеют свои особенности.

В котлах с вентиляторным дутьем основным элементом системы подачи воздуха является регулятор давления воздуха – РДВ (рис. 35). В этом регуляторе суммируются сигналы по давлению атмосферного воздуха – р_А , избыточному давлению воздуха в коробе котла – р_К , и сигнал заданного значения нагрузки котла, поступающий от РДП. Суммарный сигнал выдается на регулирующий орган. В главных котлах регулирующим органом обычно является клапан подачи пара на турбину котельного турбовентилятора – ТВК (рис. 35.а). В котельных установках, у которых в воздушных системах используются электровентиляторы, регулирующим органом является привод воздушной заслонки, расположенной за котельным вентилятором (рис. 35.б).

Для обеспечения бездымного сгорания топлива регулятор воздушной системы котла должен производить опережающую подачу воздуха при наборе нагрузки котла (включении очередной форсунки). С этой целью при увеличении нагрузки система регулирования обеспечивает предварительный разгон турбовентилятора (открытие воздушной заслонки), затем осуществляет открытие с помощью сервопривода регистров ВНУ соответствующей форсунки, и в последнюю очередь увеличивает подачу топлива на форсунки. При сбросе нагрузки котла сначала происходит уменьшение расхода топлива через форсунки (отключение форсунки), затем закрытие соответствующего ВНУ, и в последнюю очередь – воздействие на регулирующий орган (уменьшение подачи воздуха от котельного вентилятора).

Как и в котлах с вентиляторным дутьем, в ВНК с целью обеспечения бездымного сгорания топлива система регулирования осуществляет опережающую подачу воздуха при наборе нагрузки и опережающее снижение подачи топлива при сбросе нагрузки котла.

Литература

Судовые энергетические установки. Котлотурбинные энергетические установки. Болдырев О.Н. [2004]

Ведется по двум направлениям: • Подогрев воздуха в воздухоподогревателя до tгв — Подогрев воздуха в пределах котла за счет теплоты продуктов сгорания позволяет решить ряд проблем, связанных и с котлом, и с котельной установкой и с экономически выгодной реализацией паросилового цикла в целом. — Предположим, что мы рассматриваем котел типа Е-XXX-140. Температура ПВ tпв=230 C, q2=f(αyx, ϑyx). Если нет ВП: ϑyx > tпв → q2↑↑

— Температура ПВ tпв=230 C при таких параметрах пара получается из-за того, что экономически выгодно использовать регенеративный подогрев ПВ в паросиловом цикле. В связи с этим возрастает КПД цикла. Однако, если бы котел не позволял при.

Конструкция и компоновка элементов установки

В отличие от классических твердотопливных установок устройство пиролизных котлов длительного горения предусматривает две камеры сгорания вместо традиционной топки. В первой камере осуществляется медленное горение за счет недостаточного количества воздуха. При этом топливо начинает выделять так называемый пиролизный газ, перетекающий во вторичную камеру вместе с продуктами сгорания. Туда же подается достаточное количество воздуха, вследствие чего газ воспламеняется и сгорает, нагревая водяную рубашку агрегата.

Расположение двух камер может быть различным, поскольку отопительные котлы пиролизного типа могут работать как на естественной тяге дымохода, так и с помощью принудительной подачи воздуха вентилятором. В установках, использующих естественную тягу, вторичная камера расположена над первичной и воздух проходит через топливо снизу вверх. При искусственно создаваемой тяге главная топка, наоборот, находится над камерой дожига и поток воздуха направлен сверху вниз. Это отражают представленные ниже схемы устройства пиролизных котлов с различной компоновкой камер.

Способы подачи воздуха для горения

К высоте и диаметру дымохода предъявляются повышенные требования, когда схема подачи воздуха в пиролизном котле предполагает использование обычной тяги. Ее должно хватать на преодоление сопротивления газовоздушного тракта установки и дымоходной трубы, а также на создание разрежения в топке величиной 16—20 Па. Подобрать диаметр можно по выходному патрубку, а высота должна быть не менее 5—6 м.

Принудительная подача воздуха в обе камеры может осуществляться тремя способами:

Обычно схема пиролизного котла, предусматривает установку вентилятора в режиме нагнетания. Это объясняется тем, что обычный нагнетатель по стоимости доступнее чем дымосос, так как последний должен вытягивать отходящие газы с высокой температурой. По этой причине его конструктивные элементы стоят дороже.

Ведущие производители пиролизных котлов устанавливают на свои изделия дымососы на выходе продуктов горения. Причина – обеспечение безопасности для человека, открывшего дверцу топки в рабочем режиме. Дымосос создает разрежение, поэтому пламя не полыхнет через открытый проем человеку в лицо.

При большой мощности установки производителями применяются вентиляторы для котлов обоих типов, на входе и выходе газовоздушного тракта.

Для того, чтобы понять, как работает пиролизный котел, рекомендуем посмотреть следующее видео.

Изготовление пиролизного котла

Эффективность этого вида установок на дровах стала причиной их популярности у мастеров, которые могут изготавливать твердотопливные котлы пиролизного типа собственными силами из имеющихся материалов. Процесс этот достаточно трудоемкий и требующий навыков выполнения слесарных и сварочных работ, некоторого минимума инструментов и оборудования:

аппарат для электросварки;
угловая шлифовальная машина;
дрель электрическая;
набор слесарных инструментов.

Если имеются навыки, инструменты и большое желание, то можно изготовить агрегат, используя следующий чертеж пиролизного котла на естественной тяге:

1 – воздушный канал; 2 – дверца для загрузки топлива; 3 – дверца вторичной камеры; 4 – заслонка прямой тяги; 5 – первичная камера; 6 – верхняя крышка; 7 – входной канал для подачи воздуха; 8 – воздушная заслонка; 9 – патрубок для группы безопасности; 10 – вторичная камера дожигания; 11 – патрубок присоединения дымохода; 12 – форсунка; 13 – жаротрубный теплообменник.

Материалом для изготовления камер может служить жаропрочная легированная сталь, но это дорогой материал, поэтому мастера берут простую углеродистую сталь толщиной 5 мм. Для защиты ее от высокой температуры в нижней части топки выполняется футеровка пиролизного котла огнеупорным кирпичом. Им же нужно защитить днище вторичной камеры, куда направлен факел пламени. Для обшивки водяной рубашки применяется листовой металл толщиной 3 мм, его приваривают к ребрам жесткости из полосовой стали. Из такого же металла изготавливают дверцы, крышку и обрамление проемов.

Передачу тепла от дымовых газов устройство котла предусматривает через жаротрубный теплообменник, находящийся внутри водяной рубашки. Для его изготовления подойдут бесшовные стальные трубы из углеродистой стали наружным диаметров 48 или 57 мм. Количество труб следует подобрать по необходимой площади поверхности теплообмена, для чего выполняется расчет пиролизного котла.

Учитывая, что топливо в пиролизных агрегатах горит долго (до 12 часов) и продуктивно, некоторые владельцы классических установок прямого горения задумываются о том, можно ли их модернизировать. Такая переделка твердотопливного котла в пиролизный возможна, но при условии, что топка агрегата сделана из металла, а не чугуна. Колосниковая решетка убирается и с помощью электросварки на ее месте закрепляется перегородка, разделяющая главную топку и зольник, который будет выполнять роль вторичной камеры. Между ними устанавливается форсунка. Кроме этого, понадобится организовать подачу воздуха в обе камеры, надо изготовить воздушные каналы и установить их, как показано на чертеже.

Как правило, переделка котла в пиролизный происходит не на заводских агрегатах, а на самодельных, это расширяет возможности для усовершенствования конструкции. Можно менять проходное сечение форсунки, размеры обеих камер или площади поверхностного теплообмена, добиваясь наилучших показателей длительности горения и повышения КПД установки.

Порядок диагностики для атмосферного котла. Принцип контроля тяги.

В атмосферной версии газового котла (с открытой камерой сгорания) забор воздуха для горения происходит из помещения. Именно поэтому для таких котлов необходимо обеспечить нормальный приток воздуха в том месте, где он установлен. Для контроля тяги в таких котлах часто применяется предохранительный термостат. В атмосферных котлах применяется стабилизатор тяги — это конструктивный элемент котла, расположенный над горелкой, который нужен для обеспечения устойчивого горения и дозированной подачи вторичного воздуха. Предохранительный термостат располагается на этом стабилизаторе и реагирует на температуру. В случае, если при горении газового котла произошло опрокидывание тяги (воздух из дымохода идет в помещение, а не наоборот) — датчик неизбежно нагреется выхлопными газами и работа котла будет остановлена.

Принцип действия самого датчика такой: при наличии нормальной тяги или состоянии покоя котла температура датчика не превышает критической и его контакты замкнуты. Если температура датчика превысила допустимый предел (например, для котлов BAXI это 70 градусов) — контакты размыкаются, и плата управления закрывает газовый клапан. В некоторых котлах (например, Vaillant) может устанавливаться два таких датчика и контролируется разность температур в двух разных местах, что повышает точность контроля. Таким образом, зная температурные пределы срабатывания датчика — его можно легко проверить с помощью обычного тестера.

Проблемы с удалением дыма в атмосферных котлах могут быть связаны с ошибками проектирования, засорением дымохода, отсутствием нормального притока воздуха или работой вытяжных устройств. Использование таких котлов в зоне действия дополнительных вытяжных устройств в принципе не разрешается.

Если подвести итог, то для диагностики неисправности атмосферной версии котла при ошибке по тяге требуется:

Расчет пиролизного котла

Расчет начинается с определения величины температурного напора, ºС:

Ƭ= (∆Т — ∆t) / ln (∆Т / ∆t)

∆Т – перепад температур продуктов сгорания перед теплообменником и после него;
∆t – разница между температурами в трубопроводах подачи и возврата теплоносителя.

Полученное значение Ƭ подставляют в формулу:

S = Q / k / Ƭ, где:

Q – расчетная мощность отопительной установки, Вт;
k – коэффициент теплопередачи, равен 30 Вт / м2 ºС.

Укрупненный расчет мощности пиролизного котла (Q, кВт) выполняется исходя из площади здания. Ее значение нужно принимать по наружному обмеру дома, результат разделить на 10. Смысл этого действия в том, что на обогрев каждых 100 м2 здания требуется ориентировочно 10 кВт тепловой энергии. Полученный результат – это расчетная мощность системы отопления, а источник тепла принимается с коэффициентом запаса. Он зависит от региона проживания и колеблется от 1,1 до 1,5.

Как выбрать мощность твердотопливного котла

Твердотопливный котел нужно выбрать так, чтобы его номинальная отопительная мощность соответствовала тепловым потерям отапливаемого объекта.

Выбор котла слишком большой номинальной мощности приводит к тому, что котел большую часть времени работает в режиме значительного ограничения мощности. А это, в свою очередь, приводит к снижению КПД (увеличению расхода топлива), повышенному образованию отложений (сажи, дегтя), ускоренной коррозии котла и дымохода. Увеличивается риск перегрева теплоносителя в котле. Стоимость котлов растет по мере увеличения мощности.

Поэтому не следует покупать котел, имеющий значительно большую мощность, чем тепловые потери дома.

Правда, при подборе котла с большим запасом по мощности увеличивается продолжительность горения одной закладки топлива — в топке больше дров. Но, выгодно реализовать это преимущество можно только в системе отопления с аккумулятором тепла.

Точный расчет тепловых потерь дома и мощности отопительного котла достаточно сложная задача, решение которой лучше поручить специалистам-проектировщикам. Менеджеры фирмы, которая продает котлы, скорее всего посоветуют Вам выбрать котел избыточной мощности — это им выгодно.

Предлагаем ознакомиться Шибер для дымохода своими руками: как сделать и установить задвижку

Ориентировочно мощность котла для отопления дома выбирают, руководствуясь общепринятыми величинами удельной мощности на 10м2 отапливаемой площади по климатическим зонам:

Для южных районов России: 0,7 — 0,9 кВт/10м2.
Для средней полосы — 1,2 — 1,5 кВт/10м2.
Для северных районов — 1,5 — 2 кВт/10м2.

Например, для региона г. Москвы в доме с отапливаемой площадью 150 м2 следует установить котел мощностью 150м2 х 1,2кВт/10м2 = 18кВт.

Для дома, построенного с соблюдением современных требований к энергосбережению, для расчета применяют меньшие из указанных значений.

Рекомендуется увеличивать мощность котла примерно на 30% при работе котла с буферным баком — аккумулятором тепла. Запас мощности также необходим, если котел используется в системе горячего водоснабжения.

Следует также учитывать, что теплоёмкость незамерзающих жидкостей на 20% ниже чем у воды. При их использовании в качестве теплоносителя мощность котла может падать на 10 – 15% от номинальной.

Систему водянного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя рекомендуется использовать в домах с отапливаемой площадью помещений не более 100м2. В домах большей площади или в системах отопления с теплыми полами применяют принудительную циркуляцию теплоносителя с установкой циркуляционных насосов.

Пусконаладочные работы

После того как сборка пиролизного котла завершена, нужно обязательно проверить герметичность сварных соединений. Водяная рубашка наполняется водой, затем в нее накачивается воздух, создавая избыточное давление. Некачественно сваренные швы дадут о себе знать протечками. Теперь можно производить испытания, лучше это делать на улице, подавая проточную воду из шланга. Если на агрегате установлена группа безопасности, то можно наполнить резервуар котла водой и проверить его работу при критическом давлении 2—2,5 Бар. Порядок испытаний следующий:

Присоединить временный дымоход, загрузить в камеру топливо и открыть заслонку прямой тяги.
Прекратить подачу проточной воды, предусмотрев для этого временный кран.
Произвести розжиг и запуск пиролизного котла. Как только дрова разгорятся, заслонку прямой тяги нужно прикрывать, чтобы начался процесс пиролиза.
Открыв дверцу вторичной камеры, убедиться в наличии факела пламени. Здесь требуется регулировка пиролизного котла, нужно добиться ровного и устойчивого факела, открывая или закрывая воздушную заслонку.
Закрыть дверцу и наблюдать за показаниями термометра и манометра. В закрытой водяной рубашке процесс парообразования может начаться при достижении давления 1,5 Бар, в это время надо внимательно отслеживать температуру.
Качественно сваренные пиролизные котлы отопления могут выдерживать давление до 3 Бар, но не стоит ставить рекорды. Достаточно, если предохранительный клапан, настроенный на давление 2 или 2,5 Бар начнет сбрасывать пар, тогда можно открывать кран и возобновлять циркуляцию воды. Заслонку подачи воздуха надо закрыть, чтобы топливо начало затухать.

Будьте осторожны, проводя такие испытания, есть опасность обвариться кипятком по неосторожности или при разрыве водяной рубашки.

Подключение котла к системе отопления

Последний этап – подключение пиролизного котла и выполнение его обвязки. Как и во всех твердотопливных установках, надо исключить образование конденсата на внутренних стенках топки во время разогрева. Это явление сокращает срок службы корпуса топки, поскольку конденсат содержит включения серы и будет вызывать интенсивную коррозию металла. По этой причине обвязка котла отопления должна быть выполнена по схеме, не допускающей попадание в рубашку холодной воды при разогреве.

Ниже приведена классическая схема подключения пиролизного котла к системе отопления с балансировочным вентилем между подающим и обратным трубопроводами.

Перемычка образует малый контур, в котором теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом. Приведенная на схеме обвязка пиролизного котла отопления позволяет воде циркулировать по малому контуру, прогреваясь вместе с агрегатом. Термостатический трехходовой клапан начнет подмешивать холодную воду из системы в тот момент, когда в малом контуре температура воды достигнет заданного значения, обычно это 45—50 ºС.

Рабочая температура в системе отопления лежит в пределах 60—80 ºС, поднимать ее выше приходится редко. Если при работе в этом диапазоне температур в вашем доме прохладно, то надо искать причину в самой системе. Увеличивать температуру не имеет смысла, это только увеличит расход дров в пиролизном котле.

Автоматические твердотопливные котлы

В продаже имеются автоматические твердотопливные котлы. Правильнее назвать их полуавтоматическими, поскольку котел все таки требует периодически определенных действий от человека, пускай и не каждый день.

Предлагаем ознакомиться Реле протока воды устройство принцип работы инструктаж по подключению

Топливом для автоматического котла могут быть гранулированный уголь фракции 5 — 25 мм. или древесные гранулы — пелеты, а также гранулы из других горючих материалов — торфа и отходов растительного и животного происхождения.

Необходимость использования только гранулированного топлива для сжигания в автоматических котлах, вызывает определенные сложности для хозяев дома. Стоимость такого топлива на рынке заметно выше, чем обычных колотых дров или угля.

В автоматических котлах производители часто предусматривают возможность замены горелки для гранулированного топлива, на другую горелку — для газа или жидкого топлива. Вместо горелки могут устанавливаться колосники. В этом варианте котел превращается в обычный котел на дровах.

Гранулированное топливо обычно продается в мешках. Топливо легко и без пыли загружается в бункер котла. Одной загрузки бункера хватает на 3 — 10 дней работы котла.

После розжига в начале отопительного сезона, горение в автоматическом котле происходит непрерывно. Автоматический котел может работать в двух режимах:

Сделал самодельную подачу вторичного воздуха в котёл теплодар овк-18. Время горения одной закладки увеличилось на 30-60 минут.

Добавить временную метку

Включение данной опции позволит добавить к ссылке время начала воспроизведения видео, где H:M:S - часы:минуты:секунды

Фото обложки и кадры из видео

Самодельная Подача Вторичного Воздуха. Котёл Теплодар, Игорь Пелявин Сад И Огород, Разные Рецепты.

Подписывайтесь на наш Telegram канал! @thewikihow открыть Мониторим видео тренды 24/7

Правила форума
Форумы для обсуждений и вопросов по системам отопления и горячего водоснабжения, напольным и настенным газовым котлам, универсальным и твердотопливным котлам, электрокотлам, системам автоматики котлов, бойлерам косвенного нагрева и другому оборудованию для котельных и систем отопления. Здесь же обсуждаются проблемы в работе и вопросы по ремонту, обслуживанию и монтажу котлов, бойлеров, автоматики, газовых и жидкотопливных горелок и другого оборудования для котельных.

Сколько нужно воздуха для ТТ котла?

Подскажите, хоть примерно для горения ТТ котла на угле при мощности 30Квт. Хочу модернизировать свой Дакон, поставив наддув вместо заслонки, если получиться - можно будет управлять горением автоматически по Т выхлопа + Т выхода из котла.

Правильнее поставить дымосос.
Иначе при неплотностях в системе дымогазы полезут в котельную.
Регулировать подачу воздуха при этом можно заслонкой на входе .
Для эфективного регулирования необходимы по крайней мере две зоны поддува.
1 непосредствено в уголь, при недостатке воздуха (альфа=0.7-0.8), температура отходящих газов при этом около 1100 к.
2 далее по потоку. дожигание пиролизных газов до полного сгорания при альфа до 1.5
Поскольку аппаратуры у вас нет, могу рекомендовать пользоваться ХК-термопарой (таблицы ЭДС соответствующие температуре есть в ГОСТе на термопару, инете) и вольтметром.
При регулировании первой зоны вы увидите "полку" по температуре(температура не меняется от изменения подачи воздуха в некоторых пределах)
Подавая воздух во вторую зону добиваетесь максимальной температуры.
Однако у вас не решена подача. Как будите выкручиваться?
ing

Читайте также: