Обвязка электрического котла отопления: схема

Грамотная обвязка электрического котла

Электрический котел простое и экологическое устройство, имеет широкое применение особенно в местах с дефицитом централизованной поставки природного топлива. Автоматическое управление электрокотлом с современным уровнем компьютеризации, гарантирует не только заданный уровень в доме или квартире, но безопасную эксплуатацию котлового оборудования и электросетей. Система электронагрева обеспечена стабилизаторами, для предотвращения скачков напряжения. Надежная и эффективная работа котла возможна при условии выполнения всего взаимосвязанного пакета требований к выбору, установке, обвязке и настройке. При этом одним из важнейших этапов является обвязка электрического котла (ЭК).

Особенности работы и подключения электрокотла

Будет неправильным назвать обвязку котла сложным процессом, тем не менее, установка электроотопления в жилых и общественных помещениях потребует от владельцев строгого соблюдения правил и требований технологии. Главной особенностью ЭК, перед другими нагревателями индивидуальных схем отопления — компактность и вседоступность места установки, в связи, с чем он может быть включен в любую точку внутридомовой отопительной сети.

Агрегат одинаково эффективно функционирует в схемах обвязки с естественным и принудительным движением отопительного контура. При установке нагревателя в самой нижней точке схемы будет достигнут достаточно высокий уровень нагрева отопительных приборов.

Существует достаточно много типовых вариантов, поэтому обвязка электрического котла отопления — схема, которую подбирают для реальных условий теплоснабжения объекта. Тем не менее, для любой их них должна быть создана надежная система заземления, которая обязана, периодически проверятся на работоспособность. Эту работу, как и монтаж, и обвязку котла и сетей должны выполнять сертифицированные специалисты, что является важным условием эффективной и безопасной работы оборудования в будущем. Возможно, подключение агрегата выполнить из абонентского электрощита, при этом использовать «0»- фазу категорически запрещается, поскольку защита ЭК воспримет это соединение цепи, в виде короткого замыкания.

Что такое обвязка электрокотла

Обвязка электрического котла отопления – это выполнение технологических операций по объединению всего оборудования в единый теплогенерирующий комплекс. Задачей ее служит транспортировка горячего теплоносителя к отопительным приборам для поддержания санитарной температуры внутреннего воздуха в помещении.

Правильная собранная схема теплового и электрооборудования защитит систему от перегрева и обеспечит его работоспособность, на срок не менее заявленного производителем, для полноценного, равномерного, быстрого распределение тепла в доме.

Как выглядит обвязка электрического котла

Интеграция ЭК в системе отопления осуществляется с использованием элементов:

американки;
фильтра очистки воды;
запорно-регулирующей арматуры;
расширительной емкости;
трубопроводами с ответвлениями;
циркуляционными насосами.

Защита котла выполняется с использованием:

Манометров для контроля давления теплоносителя в агрегате и системе водяных труб.
Автоматический воздуховод, для удаления «воздушных мешков» во внутридомовой системе отопления.
Предохранительно-сбросной клапан, защищающий систему от разрыва при превышении допустимого давления.

Более подробную схему обвязки представляет производитель электронагревательного агрегата при его покупке.

Используемые материалы

Материалы для схемы обвязки электрического котла должны обеспечивать безопасную эксплуатацию оборудования и соответствовать требованиям государственных норм и стандартов по эксплуатации, правилам технической и безопасной эксплуатации электроустановок потребителей.

Требования к обвязке электрических котлов отопления:

Электропитание выполняется медным проводом с сечением, обозначенном в паспорте;
заземление, должно быть выполнено в соответствии с требованиями ПУЭ, и ежегодно проверятся на работоспособность;
должен быть установлен отдельный кабель с автоматическим защитным выключателем;
запрещено использовать в качестве заземляющего контура системы газа, воды и канализации.

Прежде чем выбрать материал для обвязки электрического котла нужно ознакомиться с его техническими возможностями, влияющими на особенность эксплуатации электроотопления. Для труб важными характеристиками являются теплоизоляционные свойства, возможность выполнения сложной конструкции и стоимость обвязки. Наиболее распространёнными решениями по обвязке стали полипропилен или медные трубы.

Обвязка медными трубами

Выполнение монтажа с помощью медных труб требует от исполнителей определенного опыта, а от пользователей – значительные материальные средства.
Преимущества медных труб:

Высокий коэффициент теплоотдачи меди – нагрев помещения осуществляется не только приборами нагрева, но и трубной системой обвязки.
Высокая антикоррозионная защита, хотя трубы со временем и покрываются тонким слоем коррозии, но он не влияет на эксплуатационные качества.
Нет угрозы разрыва трубопроводной системы от замерзания. Это связано с тем, что медь более пластичная и выдерживает нагрузки при замерзании без нарушения целостности.

Обвязка электрического котла медными трубами

Тем не менее, преимущества меди, не могут нивелировать ее недостатки, что нужно учитывать при выборе этого материла труб для обвязки системы:

Высокая стоимость монтажа;
не допускается заглубление медных труб в стену;
необходимость высококачественной изоляции;
защита от блуждающих токов, воздействие, которого на медь губительно.

Обвязка полипропиленовыми трубами

Многие пользователи считают полипропилен идеальным вариантом обвязки ЭК. Этот вариант труб укрепляется стекловолоконным армированием для устойчивости к нагреванию. Гладкая, антикоррозионная внутренняя поверхность труб обеспечивает отличную скорость циркуляции греющей воды. Технология монтажа с использованием специального сварочного оборудования обеспечивает высокое качество работ без протечек теплоносителя. При подготовке тепловой схемы отопления и разбивке ее на участки нагрева, следует учитывать особенности пластика — высокий коэффициент расширения и теплопотери. Поэтому не рекомендуется выбирать участки с большой протяженностью труб.

Соединение полипропиленовых труб выполняют 2 способами: пайка и с использованием фитингов. Первый метод наиболее надежный, практически не допускает утечек, второй – менее надежный, даже при незначительном смещении, – начинается просачивание горячей воды.

Современные полипропиленовые трубы отличаются длительными сроками эксплуатации – 40 и больше лет и высокопрочностью, способны легко выдерживать давление среды до 25 Бар. Последние модификации этих труб, получили защиту от чрезмерного расширения, сегодня даже нагрев теплоносителя до 95 С не вызывает деформацию.

Нюансы подключения и схемы обвязки

Пред тем как выполнить расчет схемы теплоснабжения проводят тепловой расчет и выбор оборудования электрического котла для отопления. Здесь контрольным показателем является перепад температур теплоносителя на входе и выходе из котла.

Технологически процесс протекает таким образом, что первоначально сетевая вода движется по малому контуру, для того чтобы получить рабочую температуру горячей среды, далее она перемещается к потребителям по главному отопительному контуру, для обеспечения необходимой температуры внутреннего воздуха на объекте. Поэтому, чтобы выполнить все технологические условия, необходима обвязка нескольких контуров.

Типовые проекты обвязки ЭК отопления предусмотрены для следующих вариантов:

с принудительным контуром циркуляции;
с естественным контуром движения горячей воды;
классическая схема обвязки разводки;
с использованием первично-вторичных колец.

Обвязка электрического котла с естественным контуром движения горячей воды

Последовательность работ

Типовая схема обвязки предполагает места и последовательность установки оборудования, систему труб, вид и тип оборудования, количество контуров, вид нагревательных элементов, электросхему с оборудованием и приборами защиты. Когда система отопления имеет большое сопротивление, например, многоконтурное отопление или система «теплый пол», то устанавливают циркулярный электронасос.

Для начала надежно устанавливают котел на стену или пол. ТЭНовыйагрегат закрепляют не ниже 1.5 м от уровня пола, индукционные или электродные устройства закрепляют ниже, по условиям обвязки.
Выполняют установку распределительного коллектора от котла.
Присоединяют трубы требуемого диаметра к входному и выходному патрубкам ЭК.
Устанавливают регулирующий температуру теплоносителя трехходовой клапан с функцией смесителя.
Монтируют циркуляционный насос на обратке.
Устанавливают приборы защиты котлов отопления, состоящей из 2-х клапанов и манометра, установленных на выходе из ЭК.

Схема обвязки системы с естественной циркуляцией

Типовая система отопления объектов по принципу естественной циркуляцией теплоносителя требует установку основных элементов:

Комнатный термостат для регулировки температуры;
отопительные приборы — радиаторы и конвектора;
воздушный бачок открытого типа;
запорно-регулирующая арматура и крана для подпитки контура сети.

Нагретая вода перемещается по контуру, выполненных со строгим соблюдением уклонов, благодаря физическим законам движения горячих и холодных сред. Она применима для индивидуального отопления одноэтажных объектов с небольшими площадями нагрева.

Обвязка с принудительной циркуляцией

В этой схеме дополнительно обвязывается циркуляционный насос: байпасная линия, электропитание, запорно-регулирующая арматура и система безопасности с датчиками температуры и давления. Эта наиболее оптимальная схема автоматического управления уровнем нагрева и ГВС. Владелец объекта может выбирать разные температуры для разных помещений, хотя и потребует повышения стоимости отопления на затраты электроэнергии для работы насоса.

Алгоритм обвязка электрического котла отопления, схема ТЭНового электрокотла:

Присоединяют выходные патрубки к сетевому трубопроводу через шаровые краны и американку.
Монтируют в обратной магистрали расширительный бачок мембранного типа и сетчатый грязевик для фильтрации взвешенного шлама и мусора в сетевой воде.
Для очистки грязевика, перед ним устанавливают шаровой кран.
Устанавливают циркуляционный насос в схемах с принудительной циркуляцией, если его нет в комплекте поставки котла, то его приобретают дополнительно, подбор осуществляется по объему воды, которая окулируется по контуру котла и указанному в паспорте.
Устанавливают группу безопасности: манометр, воздухоотводчикаи предохранительно-сбросной клапан, предотвращающий от повышения давления в системе.

Аварийная обвязка

Такой вид обвязки обязателен для двухконтурных электрокотлов, его выполняют в целях безопасной эксплуатации всего оборудования, например, внезапное отключение электроэнергии.

Существует несколько вариантов аварийной обвязки ЭК:

Циркуляция воды через байпас с подпиткой водопроводной водой. Схема имеет небольшое применение, в связи с тем зачастую при отключении электроэнергии – вода также отключается.
Аварийный источник электропитания для насоса циркуляции — аккумуляторная батарея. Она должна всегда находиться в заправленном состоянии, таким образом, схема требует постоянного обслуживающего персонала для зарядки и обслуживании батарей.
Гравитационная циркуляция — специальный контур с минимальным подключением нагрузки, для охлаждения теплоносителя, обогревает только небольшую часть комнат. Данная схема – самое эффективное решение.

Можно подвести черту, действительно, обвязка электрического котла автономного отопления не является сложной. Тем не менее от исполнителя потребуется скрупулёзность выполнения и обеспечения качества соединений. От владельца и монтажной организации потребуется соблюдение Правил электробезопасности и соблюдение точности монтажной схемы завода-изготовителя обозначенной в технических документах электрокотла.

Обвязка электрического котла отопления: важный этап

Обеспечить жилье качественным и эффективным теплоснабжением невозможно без выполнения всех правил монтажа элементов отопительной системы и без расчета мощности электрокотла, если планируется установка электрического оборудования.

Одним из важнейших этапов проведения работ считается обвязка электрического котла. Она представляет собой схему подключения электрокотла к системе отопления с использованием вспомогательных и крепежных изделий.

Особенности подключения электрокотла

С одной стороны нельзя назвать монтаж отопительного котла очень сложной работой, а с другой – обустройство системы обогрева дома требует соблюдения определенной технологии установки электрокотла. Преимущества электрокотла, изображенного на фото, перед другими видами отопительных приборов в том, что его можно установить в любой точке системы теплоснабжения, и он будет хорошо функционировать, но при условии выполнения правильной обвязки данного нагревательного устройства, согласно схеме подключения электрического котла отопления.

Электрокотел одинаково эффективно работает в конструкциях с естественной и принудительной циркуляцией жидкого теплоносителя. Прибор следует устанавливать в самой низкой точке электрической системы отопления, благодаря чему достигается самый высокий уровень прогрева батарей. Подающую трубу необходимо расположить на минимальной высоте.

Вне зависимости от схемы теплоснабжения с электрическим котлом в ней непременно должно быть заземление прибора. Устройство можно подключать к электрощиту, но нулевую фазу использовать запрещается. Это не просто опасно: оборудование воспринимает такие действия как короткое замыкание.

Правильное подключение электрокотла к сети является одним из условий надежной работы отопительной системы. Необходимо также подобрать качественные комплектующие, а кроме этого нужна профессионально выполненная обвязка электрического котла отопления. Правильно сделанная работа обеспечит незначительную разницу в температуре жидкого теплоносителя на входе и выходе устройства. Для этого большое значение имеет верное размещение электрокотла с его последующим подключением (прочитайте: “Подключение электрокотла к системе отопления: инструкция”). Только при соблюдении данных правил, теплоноситель сможет максимально эффективно отдавать тепло радиаторам.

Необходимость обвязки электрокотла

Если модель отопительного электрического котла изначально не оснащена автоматическим блоком, контролирующим функционирование системы, тогда для прибора большое значение имеет правильная обвязка. Она позволит добиться максимально эффективной работы даже при установке не особо мощного котла.

Схема обвязки электрокотла

Первоначально после достижения определенной температуры теплоноситель движется по малому контуру и только после его прохождения подогретая вода транспортируется по системе, нагревает электрические батареи и тем самым обогревается помещение. Таким образом, чтобы обеспечить необходимый температурный режим и качественное функционирование отопительной конструкции, нужно смонтировать несколько контуров.

Для выполнения обвязки потребуются:

разные по диаметру трубы;
радиаторы отопления (прочитайте: “Обвязка радиаторов отопления полипропиленом – просто и доступно”);
циркуляционный насос;
манометр;
кран балансировки;
распределительный клапан;
проходной фильтр.

Из оборудования и инструментов в наличии должны быть сварочный аппарат и гаечные ключи.

Что касается дополнительных и крепежных изделий, то из них будут нужны:

тройники, переходники;
предохранительный, обратный, воздушный клапаны;
болты, гайки, муфты.

Обвязка электрического котла отопления выполняется согласно одному из четырех различных принципов:

с принудительной циркуляцией воды;
с естественной циркуляцией теплоносителя;
классический вариант разводки;
с применением первично-вторичных колец.

Система отопления помещения с естественной циркуляцией воды состоит из:

регулятора температуры воздуха в комнате;
радиаторов;
расширительного бака открытого типа;
электрокотла;
крана для восполнения количества теплоносителя.

Схема, обеспечивающая принудительную циркуляцию, включает следующие элементы:

регулятор температуры воздуха в комнате;
радиаторы;
электрокотел;
расширительный бак открытого типа;
блок безопасности, состоящий из предохранительного клапана и манометра;
кран для восполнения количества теплоносителя;
насос;
обратный клапан;
антиконденсатный насос;
датчик минимального температурного режима.

Процесс подключения оборудования согласно инструкции не является проблемой, если все указания, написанные в ней, выполнять точно. Но самостоятельный монтаж касается исключительно одноконтурных систем. В том случае, когда планируется установка двухконтурного электрического котла отопления, работа отличается сложностью и тогда обвязку делают на профессиональном уровне как прямой, так и смесительной. Оба типа обвязки необходимы для осуществления контроля над уровнем температуры.

Как сделать обвязку котла, смотрите подробное видео:

Аварийная обвязка электрокотла

Обвязка электрического котла отопления двухконтурной схемы обязательно должна предусматривать способы, позволяющие контролировать и управлять системой, если произойдет непредвиденная аварийная ситуация. Например, может отключиться электроснабжение. Иногда проблему с временным отсутствием электроэнергии решать при помощи использования источников бесперебойного питания или аккумуляторов (их следует периодически при необходимости заряжать).

На случай аварийных ситуаций можно создать вспомогательный контур, в котором предусмотрена естественная циркуляция жидкого теплоносителя. Он, как правило, бывает значительно меньшего протяжения и охватывает площадь отапливаемых помещений только частично. Читайте также: “Обвязка твердотопливного котла отопления: схема”.

Обвязка электрического котла отопления: важный этап

Особенности подключения электрокотла

Вне зависимости от схемы теплоснабжения с электрическим котлом в ней непременно должно быть заземление прибора. Устройство можно подключать к электрощиту, но нулевую фазу использовать запрещается. Это не просто опасно: оборудование воспринимает такие действия как короткое замыкание.

Необходимость обвязки электрокотла

Схема обвязки электрокотла

Для выполнения обвязки потребуются:

разные по диаметру трубы;
радиаторы отопления (прочитайте: “Обвязка радиаторов отопления полипропиленом – просто и доступно”);
циркуляционный насос;
манометр;
кран балансировки;
распределительный клапан;
проходной фильтр.

Из оборудования и инструментов в наличии должны быть сварочный аппарат и гаечные ключи.

Что касается дополнительных и крепежных изделий, то из них будут нужны:

тройники, переходники;
предохранительный, обратный, воздушный клапаны;
болты, гайки, муфты.

Обвязка электрического котла отопления выполняется согласно одному из четырех различных принципов:

с принудительной циркуляцией воды;
с естественной циркуляцией теплоносителя;
классический вариант разводки;
с применением первично-вторичных колец.

Система отопления помещения с естественной циркуляцией воды состоит из:

регулятора температуры воздуха в комнате;
радиаторов;
расширительного бака открытого типа;
электрокотла;
крана для восполнения количества теплоносителя.

Схема, обеспечивающая принудительную циркуляцию, включает следующие элементы:

регулятор температуры воздуха в комнате;
радиаторы;
электрокотел;
расширительный бак открытого типа;
блок безопасности, состоящий из предохранительного клапана и манометра;
кран для восполнения количества теплоносителя;
насос;
обратный клапан;
антиконденсатный насос;
датчик минимального температурного режима.

Процесс подключения оборудования согласно инструкции не является проблемой, если все указания, написанные в ней, выполнять точно. Но самостоятельный монтаж касается исключительно одноконтурных систем. В том случае, когда планируется установка двухконтурного электрического котла отопления, работа отличается сложностью и тогда обвязку делают на профессиональном уровне как прямой, так и смесительной. Оба типа обвязки необходимы для осуществления контроля над уровнем температуры.

Как сделать обвязку котла, смотрите подробное видео:

Аварийная обвязка электрокотла

Схема обвязки газовых и электрических котлов отопления

Где установить и как

Разные модели имеют разную мощность, которая влияет на то, какая им будет нужна линия. По этому критерию сегодня выделяется два вида электрокотлов: напольные и настенные. Первый вид отличается высокой мощностью (более 60 кВт), второй, соответственно, меньшей (от 5 до 60 кВт).

Важно: для электрогенератора любого типа мощностью более 12 кВт необходима трехфазная сеть. В остальных случаях достаточно двухфазной

Кроме того, при установке нижний патрубок должен располагаться ниже радиатора, чтобы вода (масло или антифриз) не задерживалась в системе.

Что касается места установки, это может быть любая комната, главное, чтобы к устройству всегда был обеспечен беспрепятственный доступ. Однако, как показывает практика, чаще всего для этого выбирают кухню либо какое-то нежилое помещение. Гораздо важнее отсутствие на стене, где будет висеть котел, горючих материалов. Если вы сомневаетесь, что всё поняли правильно, советуем найти подходящее видео и проверить эту информацию на наглядном примере.

Схема обвязки электрокотла

При выполнении схемы обвязки следует учитывать, что помимо расчета мощности для электрического отопительного прибора, необходимо не забывать о ее основном назначении – осуществлении контроля над перепадом температуры жидкости на входе устройства и его выходе.Первоначально после достижения определенной температуры теплоноситель движется по малому контуру и только после его прохождения подогретая вода транспортируется по системе, нагревает электрические батареи и тем самым обогревается помещение. Таким образом, чтобы обеспечить необходимый температурный режим и качественное функционирование отопительной конструкции, нужно смонтировать несколько контуров.Для выполнения обвязки потребуются:

разные по диаметру трубы;
радиаторы отопления (прочитайте: «Обвязка радиаторов отопления полипропиленом — просто и доступно»);
циркуляционный насос;
манометр;
кран балансировки;
распределительный клапан;
проходной фильтр.

Из оборудования и инструментов в наличии должны быть сварочный аппарат и гаечные ключи.

Что касается дополнительных и крепежных изделий, то из них будут нужны:

тройники, переходники;
предохранительный, обратный, воздушный клапаны;
болты, гайки, муфты.

Обвязка электрического котла отопления выполняется согласно одному из четырех различных принципов:

с принудительной циркуляцией воды;
с естественной циркуляцией теплоносителя;
классический вариант разводки;
с применением первично-вторичных колец.

Система отопления помещения с естественной циркуляцией воды состоит из:

Схема, обеспечивающая принудительную циркуляцию, включает следующие элементы:

регулятор температуры воздуха в комнате;
радиаторы;
электрокотел;
расширительный бак открытого типа;
блок безопасности, состоящий из предохранительного клапана и манометра;
кран для восполнения количества теплоносителя;
насос;
обратный клапан;
антиконденсатный насос;
датчик минимального температурного режима.

Если отопительная конструкция функционирует с использованием настенного электрического нагревательного прибора, то все ее элементы также включаются в обвязку, которая помимо теплоснабжения, может обеспечивать горячее водоснабжение и функционирование системы обогрева «теплый пол».Процесс подключения оборудования согласно инструкции не является проблемой, если все указания, написанные в ней, выполнять точно. Но самостоятельный монтаж касается исключительно одноконтурных систем. В том случае, когда планируется установка двухконтурного электрического котла отопления, работа отличается сложностью и тогда обвязку делают на профессиональном уровне как прямой, так и смесительной. Оба типа обвязки необходимы для осуществления контроля над уровнем температуры.Как сделать обвязку котла, смотрите подробное видео:

Схемы обвязки электрокотла и особенности подключения

Прежде чем производить непосредственное подключение электрического котла, необходимо наличие схемы обвязки. Проводимая обвязка котельной в частном доме схема которой в основном напоминает в целом схему установки котла, достаточно проста. Основное – наличие электропитания. В расчете схемы учитывается мощность котла и вид предполагаемой системы, двух- или одноконтурной.

Последовательность обвязки

Обвязка выполняется в такой последовательности. Выполняется подключение котельного коллектора. На электрокотле присоединяются трубы нужного диаметра. Устанавливается трехходовой клапан для регулировки температуры, выполняющий функцию смесителя. Монтируется циркуляционный насос на обратной подаче. Контрольная автоматика, которая состоит из двух клапанов и манометра, устанавливается на выходе из котла.

Используются основные схемы обвязки котлов по следующим методам: разводки, природной циркуляции, насосной циркуляции, классической коллекторной разводкой.

Когда применяется схема обвязки напольного котла отопления, предусматривается установка циркулярного электрического насоса при организации отопительной системы. При установке настенных котлов отопления схемы различают – с присоединением к теплому полу, с подключением к стандартной системе отопления или контуру горячего водоснабжения.

Принцип циркуляции теплоносителя по системе отопления определяет следующее деление видов обвязки на системы с принудительным и естественным движением.

Обвязка системы с естественной циркуляцией

Системы контуров с естественной циркуляцией являются простыми и доступными с точки зрения самостоятельного монтажа.

Характерной особенностью является отсутствие насоса, стимулирующего перемещение теплоносителя.

Нагретая вода движется на основе физических законов без влияния приборов. Тоже относится и к оттоку холодной воды. Такая система обвязки котла отопления наиболее применима в небольших загородных домах или на дачах, в строениях не выше одного этажа и небольшой площади.

Обвязка с принудительной циркуляцией

Отопление принудительного типа движения теплоносителя более востребовано и комфортно в применении, его работой можно управлять. Владелец дома может выбрать оптимально подходящую температуру для каждой комнаты, и далее заданный режим будет поддерживаться автоматически. Но в данном случае требуется учитывать, что такая обвязка напольного котла вкупе с настенным генератором потребует существенный объем электропитания.

В среднем стоимость обвязки котла отопления настенного типа обойдется его владельцам в сумму порядка 10 тысяч рублей. Для тех, кто решил подключить напольные котлы, нужно ориентироваться на более высокую цену — от 15 тысяч рублей.

Подключение электрокотла к системе отопления

Электрический котел отопления представляет собой несложное устройство, в «состав» которого входят теплообменник, металлическая емкость и контроллер. Его особенность заключается в том, что в нагрев теплоносителя (воды, масла или антифриза) преобразуется электричество, а не твердые виды топлива.

Сегодня такие приборы широко используются для обогрева помещений офисов, складов, гаражей, магазинов. Электрокотел популярен и как компонент системы отопления в частном доме. Это объясняется, прежде всего, удобством эксплуатации устройства. Впрочем, такой теплогенератор имеет и другие достоинства:

Система регулирования мощности позволяет максимально точно скорректировать температурный режим в доме;
Бесшумен;
Работает только на электричестве, следовательно, абсолютно экологичен;
Безопасен ввиду отсутствия открытого огня;
Такой котел лишен механизмов, непосредственно воздействующих друг на друга, а значит, устойчив к износу;
Компактен;
Не требует постоянного внимания;
Эффективен (КПД равен 100%);
Не требует особого разрешения для самостоятельной установки.

Единственный минус – нередки сбои в работе во время отключения или перепадов электричества. К тому же уже на первых порах после покупки возникает вопрос: «Как подключить электрический котел отопления?». Сделать это можно без помощи мастера, своими руками, если учитывать ряд особенностей.

Электрические схемы и процесс монтажа

Схема подключения электрокотла не отличается сложностью и состоит из самого водонагревательного элемента, трубопровода для циркуляции теплоносителя и радиаторов отопления. Рассмотрим подключение электрокотла к системе отопления более подробно.

Установка агрегата

Первое, что нужно сделать, определить зону монтажа в соответствии с правилами и типом оборудования. В частности, если котел напольный, в комплекте должна быть специальная подставка для установки агрегата. А вот настенный фиксируется на анкера с дюбелями и подвесы. На стене размечаются точки высверливания отверстий с обязательным выравниванием их по горизонтали. Затем нужно проделать дрелью отверстия, вбить дюбеля и вкрутить анкера – можно фиксировать котел, обеспечив снизу поддержку подвесами.

Важно! Слабые стеновые панели необходимо предварительно укрепить. На помощь придет лист фанеры, деревянная плашка, металлопрофиль, зафиксированный на глубоко вбитые дюбеля и прочие возможные варианты

При слабых стенах подвесы или анкера снизу агрегата нужны обязательно.

Подведение электропроводки

Из-за большой мощности прибора подключение осуществляется не через розетки, а напрямую к щитку. Для этого в распределительной коробке формируется отдельная линия, проходящая в точку подключения котла. Специалисты рекомендуют применять открытую проводку. В этом случае не придется штробить стены и можно защитить линию огнестойкими гофрированными рукавами.

Кабель для подключения используется с большим сечением, предназначенным для поддержания высоких электрических нагрузок. Приборы малой мощности до 7 кВт разрешено подключать к однофазной сети, а котлы до 3,5 кВт способны работать от обычной розетки.

Установка защитной аппаратуры

После подключения электропитания сеть необходимо защитить автоматическим выключателем или УЗО. Это предупредит порчу при появлении перегрузок в сети или короткого замыкания.

Следующий шаг – подключение стабилизатора напряжения для защиты от скачков в сети. Даже малые перепады могут привести к тому, что котел выйдет из строя, поэтому установка стабилизатора крайне важна в областях с перерывами подачи тока.

Важно! Особенно следует позаботиться о заземлении прибора. Главное требование – выведение заземляющего провода напрямую от шины к корпусу агрегата

Пусконаладочные работы

Как только выполнены все подготовительные процессы, требуется проверка работоспособности системы. Не должно оставаться оголенных проводов, незащищенных соединений, участков с нарушенной изоляцией. Проверяются все стыки, муфты, соединительные элементы и краны. Только после визуальной проверки схемы можно переходить к запуску оборудования в тестовом режиме, а затем переходить к регулярной работе.

На заметку! Сначала открываются все подведенные к котлу краны, задвижки, а затем только оборудование включается в сеть (в работу).

Следует знать, что датчики температуры, давления на котле выставляются в номинальных значениях. Чтобы выполнить настройку, следует внимательно прочитать инструкцию от производителя, а при значительных отклонениях параметров при первом запуске – вызвать мастера.

Паровой котёл — принцип работы и конструктивные особенности

Паровой котёл — устройство, которое используется в быту и промышленности. Оно предназначено для превращения воды в пар. Полученный пар в дальнейшем применяют для обогрева жилья или вращения турбомашин. Какие бывают паровые машины и где они наиболее востребованы?

Что такое паровой котёл?

Паровой котёл — агрегат для производства пара. При этом устройство может давать 2 вида пара: насыщенный и перегретый. Насыщенный пар имеет температуру 100ºC и давление 100 кПа. Перегретый пар отличается повышенной температурой (до 500ºC) и высоким давлением (больше 26 МПа).

Примечание: Насыщенный пар используют в отоплении частных домов, перегретый — в промышленности и энергетике. Он лучше переносит тепло, поэтому использование перегретого пара повышает КПД работы установки.

Где используются паровые котлы:

В отопительной системе — пар является энергоносителем.
В энергетике — используются промышленные паровые машины (парогенераторы) для получения электроэнергии.
В промышленности — перегретый пар может быть использован для преобразования в механическое движение и перемещения транспортных средств.

Паровые котлы: сфера применения

Бытовые паровые устройства используются в качестве источника тепла для отопления дома. Они подогревают ёмкость с водой и гонят образовавшийся пар в трубы отопления. Часто такую систему обустраивают вместе с угольной стационарной печью или котлом. Как правило, бытовые приборы для отопления паром создают только насыщенный, неперегретый пар.

Для промышленного применения пар перегревают. Его продолжают греть после испарения, чтобы ещё больше поднять температуру. Такие установки требуют качественного исполнения, чтобы предупредить взрыв паровой ёмкости.

Паровой котел

Перегретый пар из котла может расходоваться на образование электричества или механическое движение. Как это происходит? После испарения пар попадает в паровую турбину. Здесь поток пара вращает вал. Это вращение в дальнейшем перерабатывается в электричество. Так получают электрическую энергию в турбинах электростанций — при вращении вала турбомашин образуется электрический ток.

Кроме образования электрического тока, вращение вала может передаваться непосредственно на двигатель и на колёса. В результате чего паровой транспорт приходит в движение. Известный пример паровой машины — паровоз. В нём при сжигании угля нагревалась вода, образовывался насыщенный пар, который вращал вал двигателя и колёса.

Принцип работы парового котла

Источником тепла для нагрева воды в паровом котле может быть любой вид энергии: солнечная, геотермальная, электрическая, тепло от сгорания твёрдого топлива или газа. Образующийся пар является теплоносителем, он переносит тепло сгорания топлива к месту его применения.

В различных конструкциях паровых котлов используется общая схема подогрева воды и её превращения в пар:

Вода очищается и подаётся в резервуар с помощью электронасоса. Как правило, резервуар расположен в верхней части котла.
Из резервуара по трубам вода стекает вниз в коллектор.
Из коллектора вода поднимается снова вверх через зону нагрева (горения топлива).
Внутри водной трубы образуется пар, который под действием разницы давлений между жидкостью и газом поднимается вверх.
Вверху пар проходит через сепаратор. Здесь он отделяется от воды, остатки которой возвращаются в резервуар. Дальше пар поступает в паропровод.
Если это не простой паровой котёл, а парогенератор, то его трубы вторично проходят через зону горения и нагрева.

Устройство парового котла

Паровой котёл представляет собой ёмкость, внутри которой нагретая вода испаряется и образует пар. Как правило — это труба различного размера.

Кроме трубы с водой, в котлах имеется топочная камера (в ней сгорает топливо). Конструкция топки определяется видом топлива, для которого сконструирован котёл. Если это твёрдый уголь, дрова, то внизу топочной камеры есть колосниковая решётка. На ней располагают уголь и дрова. Снизу через колосники в топочную камеру проходит воздух. Для эффективной тяги (движения воздуха и горения топлива) вверху топки устраивают дымоход.

Устройство парового котла Ici Caldaie

Если энергоноситель — жидкий или газообразный (мазут, газ), то в топочную камеру вводят горелку. Для движения воздуха также делают вход и выход (колосниковую решётку и дымоход).

Горячий газ от сгорания топлива поднимается к ёмкости с водой. Он нагревает воду и выходит через дымоход. Нагретая до температуры кипения вода начинает испаряться. Пар поднимается вверх и поступает в трубы. Так происходит естественная циркуляция пара в системе.

Классификация паровых котлов

Паровые котлы классифицируют по нескольким признакам. По виду топлива, на котором они работают:

газовые;
угольные;
мазутные;
электрические.

бытовые;
промышленные;
энергетические;
утилизационные.

По конструктивным особенностям:

газотрубные;
водотрубные.

Давайте рассмотрим, чем отличается конструкция газотрубных и водотрубных машин.

Газо- и водотрубные котлы: отличия

Емкость для образования пара часто представляет собой трубу или несколько труб. Воду в трубах обогревают горячие газы, образующиеся при сгорании топлива. Устройства, в которых газы поднимаются к трубам с водой, называют газотрубными котлами. Схема газотрубного агрегата приведена на рисунке.

Схема газотрубного котла: 1- подвод топлива и воды, 2 — топочная камера, 3 и 4 — дымогарные трубы с горячим газом, который выходит дальше через дымоход (позиции 13 и 14 — дымоход), 5 — решётка между трубами, 6 — вход воды, выход обозначен цифрой 11 — её выход, кроме того на выходе есть устройство для измерения количества воды (обозначено цифрой 12), 7 — выход пара, зона его образования обозначено цифрой 10, 8 — сепаратор пара, 9 — наружная поверхность ёмкости, в которой циркулирует вода.

Есть другие конструкции, в которых газ двигается по трубе внутри ёмкости с водой. В таких устройствах водные ёмкости называют барабанами, а сами устройства — водотрубными паровыми котлами. В зависимости от расположения барабанов с водой, водотрубные котлы классифицируют на горизонтальные, вертикальные, радиальные, а также комбинации различных направлений труб. Схема движения воды по водотрубному котлу приведена на рисунке.

Схема водотрубного котла: 1- подвод топлива, 2 — топка, 3 — трубы для движения воды; направление её движения обозначено цифрами 5,6 и 7, место входа воды — 13, место выхода воды — 11 и место слива — 12, 4 — зона, где вода начинает превращаться в пар, 19 — зона, где есть и пар, и вода, 18 — зона пара, 8 — перегородки, которые направляют движение воды, 9 — дымоход и 10 — дымовая труба, 14 — выход пара через сепаратор 15, 16 — наружная поверхность ёмкости для воды (барабан).

Газо- и водотрубные котлы: сравнение

Для сравнения газо- и водотрубных котлов приведём некоторые факты:

Размер труб для воды и пара: у газотрубных котлов трубы — больше, у водотрубных — меньше.
Мощность газотрубного котла ограничена давлением 1 МПа, и теплообразующей способностью — до 360 кВт. Это связано с большим размером труб. В них может образовываться значительное количество пара и высокое давление. Увеличение давления и количества образуемой теплоты требует значительного утолщения стенок. Цена такого котла с толстыми стенками будет неоправданно высока, экономически не выгодна.
Мощность водотрубного котла — выше, чем газотрубного. Здесь используются трубы небольшого диаметра. Поэтому давление и температура пара могут быть больше, чем в газотрубных агрегатах.

Примечание: Водотрубные котлы безопаснее, мощнее, производят высокую температуру и допускают значительные перегрузки. Это даёт им преимущество перед газотрубными агрегатами.

Дополнительные элементы агрегата

В конструкцию парового котла могут входить не только топочная камера и трубы (барабаны) для циркуляции воды и пара. Дополнительно используются устройства, которые увеличивают эффективность работы системы (поднимают температуру пара, его давление, количество):

Пароперегреватель — повышает температуру пара выше +100ºC. Это в свою очередь повышает экономичность и КПД работы машины. Температура перегретого пара может достигать 500 ºC (так работают паровые котлы в атомных станциях). Пар дополнительно нагревается в трубах, в которые он поступает после испарения. При этом он может иметь собственную топочную камеру или быть встроен в общий паровой котёл. Конструктивно различают конвекционные и радиационные пароперегреватели. Радиационные конструкции нагревают пар в 2-3 раза сильнее, чем конвекционные.
Сепаратор пара — удаляет из пара влагу и делает его сухим. Этим увеличивается эффективность работы устройства, его КПД.
Паровой аккумулятор — устройство, которое отбирает из системы пар, когда его много, и добавляет его в систему, когда его недостаточно, мало.
Устройство для подготовки воды — снижает количество растворённого в воде кислорода (что предупреждает коррозию), убирает растворённые в воде минералы (химическими реагентами). Эти меры предупреждают засорение труб накипью, которая ухудшает теплоотдачу и формирует условия для прогорания труб.

Кроме того, есть клапаны для слива конденсата, воздухоподогреватели, и обязательно — система контроля и управления. В неё входят включатель и выключатель горения, автоматические регуляторы расхода воды, топлива.

Парогенератор: мощная паровая машина

Парогенератор — это паровой котёл, который снабжён несколькими дополнительными устройствами. В его конструкцию входят один или несколько промежуточных пароперегревателей, которые увеличивают мощность его работы в десятки раз. Где используются мощные паровые машины?

Главное применение парогенераторы нашли в атомных электростанциях. Здесь с помощью пара энергия распада атома преобразуется в электричество. Опишем два способа подогрева воды и образования пара в реакторе:

Вода омывает корпус реактора снаружи, при этом она нагревается сама и охлаждает реактор. Таким образом, образование пара происходит в отдельном контуре (вода нагревается о стенки реактора и передаёт тепло в испарительный контур). В такой конструкции используется парогенератор — он выполняет роль теплообменника.
Трубы для нагрева воды проходят внутри реактора. При подаче труб в реактор он становится топочной камерой, а пар передаётся непосредственно в электрогенератор. Такая конструкция получила название кипящего реактора. Здесь парогенератор не нужен.

Парогенератор для атомной электростанции

Промышленные паровые агрегаты — мощные машины, которые обеспечивают людей электричеством. Бытовые агрегаты — также работают на службе человека. Паровые котлы позволяют обогревать дом и выполнять различную работу, а также дают львиную долю электрической энергии для металлургических заводов. Паровые котлы — основа промышленности.

Принцип работы и устройство парового котла – различия, преимущества

Паровые котлы – это оборудование, которое может использоваться как на промышленных объектах, так и для бытовых целей. Главной функцией таких устройств является преобразование воды в пар, который в дальнейшем может использоваться для обогрева помещений или обеспечения движения различных механизмов. В данной статье будет рассмотрено устройство парового котла, его особенности и применение.

Сферы применения паровых котлов и назначение

Паровые котлы активно используются в следующих отраслях:

Отопительные системы. Существуют промышленные и бытовые модели паровых котлов, позволяющие использовать пар в качестве теплоносителя. Пар проходит через отопительные контуры и/или поступает в теплообменники устройств горячего водоснабжения, тем самым обеспечивая перемещение тепловой энергии. Бытовой паровой отопительный котел часто комбинируется с твердотопливными отопительными устройствами. На промышленных объектах используются более мощные и надежные устройства, вырабатывающие перегретый пар, имеющий повышенную теплоотдачу.
Энергетика. Паровые машины позволяют преобразовывать разогретый пар в электрическую энергию. Рабочий процесс выглядит довольно просто: пар перемещается в турбину и вращает вал, за счет чего и происходит выработка электричества. Данный принцип с успехом используется на множестве электростанций.
Промышленность. Паровые устройства вполне могут обеспечивать механическое движение различных элементов систем. Принцип работы парового котла промышленного назначения выглядит так же, как и в предыдущем случае, но выработанная энергия направлена на осуществление механического воздействия на элементы, которые должны двигаться.

Знание того, для чего нужен паровой котел и где он применяется, позволяет использовать устройство с предельной эффективностью.

Принцип работы парового котла

В первую очередь нужно понять, что называется паровым котлом. Паровой котел – это устройство, генерирующее пар. Существует два вида вырабатываемого пара – насыщенный и перегретый. Температура насыщенного составляет 100 градусов, а давление – 100 кПа. Перегретый пар разогревается вплоть до 500 градусов, а величина давления при этом может превышать 26 МПа. Насыщенный пар используется в агрегатах бытового назначения, а перегретый ввиду своих особенностей применим только на объектах промышленного масштаба.

Сырьем для создания пара является вода, которая перерабатывается в котле, работающем на любом виде топлива. Созданный пар в процессе работы преобразуется в теплоноситель, доставляющий тепловую энергию на участок его применения.

Независимо от особенностей конструкции конкретного устройства, общий принцип работы парового котла всегда остается неизменным:

Первым делом воду проходит этап очистки и направляется в резервуар (обычно находящийся в верхней части устройства) при помощи электрического насоса;
Накопленная в резервуаре вода поступает в трубы, ведущие к расположенному ниже коллектору;
Из коллектора вода направляется вверх, поступая в зону нагрева;
В трубе вода преобразуется в пар, выходящий вверх за счет разницы давлений жидкости и газа;
В верхней части конструкции располагается сепаратор, позволяющий отделить пар от воды и отвести излишки последней в резервуар;
Пар направляется в трубопровод и отправляется к потребителям;
В парогенераторах этап нагрева осуществляется еще раз для достижения паром необходимого состояния.

Чтобы хорошо понять, как работает паровой котел, нужно также рассмотреть особенности его конструкции, о чем речь пойдет дальше.

Устройство парового котла

Конструктивно паровой котел – это емкость, в которой происходит процесс преобразования воды в пар. Емкость обычно выполняется из трубы, диаметр которой может варьироваться в достаточно широких пределах. Помимо заполненной трубы, схема парового котла включает в себя топочную камеру, предназначенную для сжигания топлива.

Топка может иметь определенные особенности, которые напрямую зависят от используемого вида топлива. Например, твердотопливные топочные камеры в нижней части оборудуются колосниковой решеткой, сквозь которую в камеру поступает кислород. В верхней части конструкции устанавливается традиционный дымоход, создающий тягу и обеспечивающий нормальное горение. В случае использования жидких энергоносителей или газа топочная камера снабжается горелкой.

В любом случае, выделяемый при сгорании топлива газ подступает к заполненной водой емкости, отдает ей свое тепло и выводится в атмосферу дымоходом. Вода в определенный момент начинает кипеть и превращаться в пар, который направляется в верхнюю часть емкости, а потом – в трубы.

Виды паровых котлов

Первый параметр, по которому классифицируются паровые котлы – вид используемого топлива, в зависимости от чего выделяют следующие виды котлов:

Газовые;
Угольные;
Мазутные;
Электрические.

В зависимости от их предназначения выделяют следующие виды паровых котлов:

Бытовые;
Промышленные;
Энергетические;
Утилизационные.

Последний параметр – конструкция, позволяющая выделить два вида котлов:

Газотрубные;
Водотрубные.

Конструкция парового котла довольно важна, поэтому стоит разобраться, в чем заключаются отличия этих видов устройств.

Отличия газо- и водотрубных котлов по схеме работы

Емкость, позволяющая создавать пар, обычно выполняется из одной или нескольких труб. Находящая в них вода прогревается за счет разогретых газов, выделяемых в процессе горения топлива. Такая конструкция подразумевает, что газ сам поднимается к заполненным водой трубам, и устройства, работающие по такому принципу, называются газотрубными котлами.

В другом типе котлов газ перемещается по трубе в самой емкости с водой. Емкость в данном случае называется барабаном, а сам котел относится к категории водотрубных. Заполненные водой барабаны могут располагаться горизонтально, вертикально, радиально или же комбинировано, в зависимости от чего выделяют соответствующие виды водотрубных котлов.

Сравнение особенностей рассматриваемых видов котлов позволяет сделать следующие выводы:

Первое отличие – разные размеры используемых труб. Газотрубные устройства оснащаются достаточно большими трубами по сравнению с изделиями, которые используются в водотрубных котлах.
Следующее отличие заключается в разнице мощностей. Предельное значение мощности газотрубных котлов составляет 360 кВт, а максимальное давление не может превышать 1 МПа. Высокое давление и объем пара требуют увеличения толщины стенок устройства, что негативно сказывается на итоговой стоимости котла. Водотрубные котлы такого недостатка лишены – для них вполне могут использоваться тонкие трубы, позволяющие добиться большей температуры и давления по сравнению с газотрубными аналогами.
Водотрубные котлы отличаются не только мощностью и более высокой температурой. К их преимуществам относится еще и возможность выдерживать серьезные перегрузки, что говорит о большей степени безопасности подобных устройств.

Дополнительные элементы котлов

Устройство парового котла не ограничивается основными элементами, которые уже были описаны выше. Иногда паровой котел может комплектоваться дополнительными устройствами, позволяющими повысить эффективность или функциональность системы.

Речь идет о следующих элементах:

Пароперегреватель. Данный элемент позволяет разогреть пар до температуры свыше 100 градусов, что позволяет добиться большей экономичности за счет увеличения КПД агрегата. Пар при использовании перегревателя может достигать температуры в 500 градусов, причем его нагрев осуществляется уже в трубах, то есть после этапа испарения воды. Пароперегреватель может быть как встроенным, так и выполняться в формате отдельного устройства. Существуют конвекционные и радиационные устройства (второй тип имеет в 2-3 раза большую мощность).
Сепаратор пара. Этот элемент парового котла позволяет устранить всю лишнюю влагу из пара и максимально его высушить. При использовании сепаратора КПД всего котла существенно повышается.
Паровой аккумулятор. Данное устройство позволяет стабилизировать работу системы. Аккумулятор вбирает в себя излишки выработанного пара и возвращает их в систему, если его становится слишком мало.
Устройство для очистки воды. Данное приспособление позволяет снизить насыщенность воды кислородом и различными химическими веществами. Своевременная подготовка воды дает возможность уменьшить воздействие коррозии на внутренние элементы котла и свести к минимуму количество отложений в системе.

Также устройство парового котла включает в себя клапан для спуска конденсата, подогреватели воздуха и блок управления агрегатом, в который входит выключатель горения и регуляторы расхода сырья и энергоресурсов. Понимание того, из чего состоит паровой котел, позволяет подогнать его конфигурацию под решение конкретных задач.

Парогенератор

Парогенераторы – это разновидности паровых котлов, снабженные дополнительными элементами. В частности, конструкция такого устройства может включать в себя несколько промежуточных пароперегревателей, позволяющих многократно повысить мощность оборудования.

Чаще всего парогенераторы используются в атомных электростанциях. Использование пара позволяет преобразовать вырабатываемую при распаде атомов энергию в электричество.

Пар в атомных реакторах может работать следующим образом:

Вода окружает внешнюю часть корпуса реактора, принимая его тепловую энергию. Пар образуется в собственном контуре, находящемся снаружи реактора. Парогенератор в подобной конструкции выполняет функцию теплообменника.
Вторая схема подразумевает нахождение труб для нагрева воды в самом реакторе. В результате получается, что реактор превращается в своеобразную топочную камеру, а выработанный пар отправляется сразу в электрогенератор. Данная конструкция называется кипящим реактором и не требует установки парогенератора.

Заключение

Паровые котлы – это достаточно мощные и эффективные устройства, оказывающиеся незаменимыми в ряде ситуаций. Бытовые паровые котлы дают возможность прогревать дом или выполнять какую-то работу, а промышленные агрегаты позволяют вырабатывать электрическую энергию в огромных количествах. В любом случае, для эффективного решения поставленных задач назначение и устройство котла должны соответствовать друг другу.

Устройство и принцип работы паровых котлов

Паровые котлы (ПК) – комплекс технологического взаимосвязанного оборудования установленного для выработки пара из питательной воды используемого в различных отраслях: энергетика, жилищно-коммунальное хозяйство, металлургия, нефте-химия, медицина и строительство.

По сферам применения они подразделяются на промышленные парогенераторы большой мощности и бытовые, которые могут работать на разных видах топлива, в том числе, как утилизационные установки для выработки вторичных энергоресурсов от выбросов тепла промышленными предприятиями.

Паровой котел способен вырабатывать пар 2-х видов: насыщенный и перегретый. Существующие агрегаты различают по давлению пара в МПа: низкого до 1.0, среднего в диапазоне от 1.0 до 10.0, высокого свыше 14.0, сверхвысокого от 18 до 20 и сверхкритического более 22.5.

Насыщенный широко применяется в устройствах жилищно-коммунального хозяйства, а перегретый из-за своих опасных свойств и высоких требований к применению – исключительно на объектах промышленного масштаба.

1 Для каких целей нужен пар
2 Принцип работы парового котла
3 Устройство парового котла
4 Схема парового котлоагрегата
5 Типы паровых котлов
- 5.1 Водотрубные
- 5.2 Жаротрубные
- 5.3 Чугунные секционированные
- 5.4 Прямоточные
- 5.5 Паровые БМК
6 Схема обвязки парового котла
7 Как правильно эксплуатировать
8 Обслуживание

Для каких целей нужен пар

Знание того, где используется паровой котел и с какими режимами, позволяет эффективно выбрать оборудование.

ПК применяются в таких отраслях:

ЖКХ в центральном отоплении устанавливают модификации ПК низкого или среднего давления для парового отопления. Теплоноситель поступает либо непосредственно в сеть, либо через теплообменные аппараты подготавливает воду для центрального отопления и ГВС.
Промышленность применяет более мощные парогенераторы, вырабатывающие перегретый пар с повышенной теплоотдачей.
Энергетика, паровые котлы высокого давления участвуют в схемах генерации электроэнергии, передавая пар турбине.
Промышленность, ПК обеспечивают механическое движение производственных аппаратов.
Железнодорожный транспорт, ПК установлены на тепловозах.

Принцип работы парового котла

Для функционирования паровых котлов высокого давления используют химически обработанную воду, нагреваемую через пакеты экранных труб, под воздействием горячих уходящих газов, образующихся, как продукт от горения природного топлива.

С ростом температуры вода преобразуется в пар, поступающий на участок применения для передачи тепловой энергии или кинетической энергии струи.

Природная вода поступает на водоподготовку, где проходит очистку от взвешенных веществ и умягчается. Затем она подается в баках химочищенной воды и подаётся в агрегат с помощью питательных насосов для паровых устройств.
Прежде чем попасть в барабан питательная среда поступает через экономайзер – чугунное теплонагревающее устройство расположенное в хвостовой части агрегата для снижения температуры уходящих газов и повышения кпд парового котла.
Из верхнего барабана вода по необогреваемым трубам попадает в нижний барабан, а поднимается из него по подъемным конвективным трубам в виде пароводяной смеси.
В верхнем барабане проходит процесс его сепарации от влаги.
Сухой пар через паропроводы направляется к потребителям.
Если это парогенератор, то пар повторно проходит нагрев в пароперегревателе.

Устройство парового котла

Конструкцию ПК упрощенно можно представит, в виде емкости, где вода преобразовывается в пар. Она изготовлена из труб разного диаметра. Кроме трубной системы ПК имеет топочное пространство, в которой сжигают природное топливо.

Устройство парового котла и его конструктивные особенности, определяются видом топлива. Например, угольные топки оборудованы колосниками, на которых размещен горящий топливный слой, через них в топку поступает кислород.

Вверху топки установлен дымоход, создающий тягу в парогазовом тракте агрегата, чем поддерживается нормальный режим. Паровые котлы на газе имеют газовую или мазутную горелки.

Горячие уходящие газы, получаемые в процессе горения топлива, нагреваю воду до кипения, после этого с зеркала испарения начинает выделяться пар, поступающий потребителю, а дымовые газы через трубу уходят в атмосферу.

Главные конструкционные элементы паровых котельных связываются в одну целостную котловую систему с помощью гарнитуры, арматуры, циркуляционных насосов, КИПиА дымососов и вентиляторов.

Схема парового котлоагрегата

ПК устанавливаются в котельном зале, который может располагаться в отдельно стоящих, примыкающих и встроенных зданий нежилого назначения.

Обозначения по схеме:

Система топливоподачи газового парового котла, No1.
Устройство для горения – топка, No2.
Циркуляционные трубы,No3.
Зона пароводяной смеси, зеркало испарения,No4.
Направление движения питательной воды, NoNo5,6 и 7.
Перегородки, No8.
Газоход, No9.
Дымовая труба, No10.
Выход циркуляционной воды, из емкости парового котла, No11.
Слив продувочной воды, No12.
Подпитка котла водой, No13.
Паровой коллектор, No14.
Сепарация пара в барабане, NoNo15,16.
Водоуказательные стекла, No17.
Зона насыщенного пара, No18.
Зона пароводяной смеси, No19.

Типы паровых котлов

ПК классифицируются по нескольким параметрам и их надо знать, потому что от этого зависит, как работает паровой котел.

По видам сжигаемого топлива:

газообразное топливо;
паровые котлы на твердом топливе;
жидкотопливные: мазут, солярка;
электрическая энергия.

Котел утилизатор — участвует в схемах экономии топлива и переработки вторичного тепла, выбрасываемого в процессе производства или от уходящих газов на ТЭЦ.
Энергетические – паровые котельные участвуют в схеме генерации электроэнергии, как источник пара для турбин, работают с высокими расходом и параметрами пара.
Отопительные для центрального теплоснабжения и ГВС, на которые распространяются правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.
Промышленные – участвуют в производственных процессах предприятия.

Классификация паровых котлов по конструкции топки:

Камерные – используют пылевидное топливо.
Слоевые твердотопливные – сжигающие твердое топливо.

Водотрубные

Работа водотрубных котлов (ВК) характерна тем, что основной теплоноситель – питательная вода проходит по экранам, а топочные газы по межтрубному пространству. Достигая точки кипения, вода переходит в пар.

Эффективность парообразования зависят от схемы устройства экранных труб и типа циркуляции питательной воды, эти показатели учитывают, перед тем как рассчитать мощность. Самые применяемые схемы ВК — барабанные и прямоточные. Конструкция парового котла первого типа выполняется горизонтально или вертикально.

Типовая схема барабанного котла — топка ограниченная трубными экранами , пакеты которых внизу соединены коллекторами, а верх закреплен в верхнем барабане. Второй пучок котловых труб соединяет оба барабана ВК в один контур, работающий в зоне более низких температур.

Тепло от сгорания топлива через трубную систему передается конвекцией и радиацией воде, пароводяная смесь поступает в верхний барабан, где происходит сепарация пара от влаги.

Освобожденная вода в нижний барабан и топочные коллекторы. Скорость циркуляции внутреннего контура ВК зависит от его типа. Самые популярны на российском рынке котлы с естественной циркуляцией.

Производство паровых котлов выполняют на Бийском котельном заводе: ДКВР-2,5; 4; 6,5; 10; 20.

Жаротрубные

Газотрубные или жаротрубные котлы – это ВК «наоборот», то есть вода движется по межтрубному пространству, а уходящие газы в одной или нескольких трубах. Эти паровые котлы малой мощности остались в эксплуатации от довоенного периода 19 века.

Процесс получения пара:

Топка размещена непосредственно в трубной части котла, где протекает горение топливной смеси и образование дымовых газов.
Эти устройства ы изготавливаются с жаровыми или дымогарными трубами.
В первом процесс горения протекает прямо в трубе, для чего на входе устанавливают газомазутная горелка с вентилятором, способствующему равномерному сжиганию по длине топки.
В дымогарных трубах, топливо непосредственно не сжигают, а вода нагревается за счет нагретых дымовых газов.

Для этих котлов с давлением пара ниже 0.7 Мпа не распространяется правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов. Котловая вода, движется по межтрубному пространству и нагреваясь превращается в пар, процесс завершается в верхней части котла и с помощью перепускного клапана пар переходит в магистраль.

Дизельные котлы имеют ограничение по температуре уходящих газов на выходе до 150 С. Это требование вызвано необходимостью технологического обеспечения тяги в дымовых трубах. Этот факт снижает мощность котлов — порядка 400 кВт, с давлением пара до 10 кгс/см2.

Чугунные секционированные

Котлы с чугунными пакетами или секциями широко распространены в сетях отопления и ГВС. Конструкция таких агрегатов имеет преимущества из-за возможности быстрой сборки или демонтажа, а также простого увеличения мощность котла путем добавления секций.

Эксплуатация паровых котлов при удачной конструкции, имеет существенный недостаток, в случае поломки одного пакета, придется демонтировать все секции агрегата.

Для владельцев котлов не требуется разрешительных документов, поскольку на них не распространяются правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.

Эти котлы эффективные, и быстро разогреваются, поскольку топочная камера образуются непосредственно внутренними поверхностями секций.

Блоки хорошо противостоят коррозионным процессам в агрессивной среде дымовых газов и обладают повышенной теплопроводностью, но не способны работать при высоких параметрах пара, максимальные показатели по давлению менее 100 кПа, по мощности не более 200 кВт, паропроизводительность – до 4,3 т/час, расход твердого топлива – 300 кг/ час.

Прямоточные

Прямоточные паровые агрегаты относятся к вертикальным паровым котлам и сконструированы так, чтобы вода в экранных трубах принудительно выполнила только один цикл и при этом полностью перешла в парообразное состояние, поэтому в этих типах парогенераторах кратность циркуляции равняется 1.

Такие котлы конструктивно намного проще и не требуют сложной автоматики процесса горения. Они энергонезависимы и не могут обходиться без питательного насоса, поэтому намного взрывоопаснее циркуляционных котлов, при том, что их тепловая эффективность и производства пара невысоки.

В прямоточном агрегате движение воды происходит благодаря гравитационной конвекции, поскольку вода тяжелее пара. В последнее время, для устройств, наработавших нормативный ресурс, для снижения нагрузки выполняют перевод паровых котлов в водогрейный режим.

Особенности работы одновиткового ПК:

Топка выполнена из труб, которые обогреваются дымовыми газами.
В нижнюю часть водяного контура нагрева поступает котловая вода, а из противоположной верхней отбирается сухой пар.
В экономайзере поступающий теплоноситель подогревается до температуры насыщения, а в экранных трубах и перегревательном контуре – происходит дальнейший рост параметров пара до проектных значений.
Эти поверхности не имеют четкого разделения между собой, а геометрия их зависит от проектной нагрузки агрегата. С уменьшением температуры уходящих газов и увеличения скорости котловой воды границы экономайзера и испарителя смещаются, а длина соответственно растет и наоборот.
Паропроизводительность ограничена ростом гидравлических сопротивлений и не может быть более 10 т/ч. Для более мощных котлов, требуется многовитковые конструкции агрегата.

Паровые БМК

Блочно-модульная котельная (БМК) изготовленная в виде компактного модуля с полным набором вспомогательного оборудования.

Она предназначена для отопления и ГВС, а также выработки пара на технологические нужды предприятий, расположенных в районах с энергодефицитом. БМК не требует постоянного участия оперативного персона, а в случае аварийной ситуации срабатывает защита с сигнализацией.

Работа агрегата полностью автоматизирована: датчики следят за внутренней температурой помещения, данные передаются на пульт управления, где происходит корректировка работы БМК.

Блок может оперативно подключаться к действующей системе отопления в качестве независимого аварийного источника тепловой энергии.

Транспортировка к месту монтажа БМК выполняется в полной заводской готовности и с дымовой трубой, на месте ее только подключают к действующим инженерным сетям. Такая заводская сборка сводит к минимуму монтажно-наладочные работы и повышает КПД установки до 93%.

Схема обвязки парового котла

Типовая схема обвязки ПК зависит от типа парогенератора и его рабочих параметров.

Для систем центрального теплоснабжения системы жилищно-коммунального хозяйства типовая схема состоит:

Парогенератор.
Деаэратор.
Умягчитель по схеме химической очистки.
Дозатор и бак реагентов.
Ресивер.
Регулируляторы давления.
Насос подачи питательной воды в котел.
Насос подачи воды из деаэратора в ресивер.

В конструкцию котла также могут входить:

пароперегреватель — для повышения температуры насыщенного пара;
сепаратор пара и внутрибарабанные устройства — для удаления влаги из пара.

Как правильно эксплуатировать

Паровые котлы относятся к объектам повышенной опасности, поэтому многими нормативными документами котлонадзора, проектом установки, технической документацией завода-изготовителя и правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов закреплены требования по безопасной эксплуатации таких сосудов, которые обязаны выполнять ответственные должностные лица и обслуживающий персонал.

Безопасная эксплуатация начинается с химической водоподготовки воды, которая имеет важное значение для технического обслуживания современных парогенераторов и котлов. Минеральные соли, содержащиеся в природной воде, при температуре выше 70 оС, образуют накипь на внутренних поверхностях труб.

Это приводит к ухудшению теплопередачи от дымовых газов к питательной воде, она перестает охлаждать трубы, которые перегреваются, перегорают в следствии чего, образуется разрыв стен, резкое падение давления во внутреннем контуре агрегата, мгновенное парообразование перегретой воды и взрыв котла.

Уровень очистки сырой воды зависит от источника водоснабжения и устанавливается специалистами в проекте водоподготовки котлоагрегата, где описаны не только режимы, но и схема подключения с необходимым оборудованием.

Управление котлов бывает ручным и автоматизированным. Современные ПК без автоматики и защиты безопасности к эксплуатации не допускаются. Ручное управление с защитой безопасности допускаются только в маломощных угольных котлах низкого давления.

Структура управления котла:

Устройства розжига и отключения горения топлива.
Регулирования расходов: топливо, воздух и вода.
Сбор и анализ данных работы ПК.
Система аварийной остановки котла.

Обслуживание

Ремонт и обслуживание паровых котельных выполняется в соответствии с законодательными нормами и рекомендациями заводов-изготовителей промышленных паровых котлов, строго по отраслевым и производственным инструкцияма, а также согласно правилам устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.

Техобслуживание ПК в общем случае включает следующие виды работ:

Плановые осмотры работоспособности котельного оборудования, по графику.
Определение нарушений работы котла: перегревы, возгорания, засорения.
Устранение нарушений правил пожарной безопасностм и условий препятствующих безопасной эксплуатации.
Проверка целостности парогазовых систем с последующим устранением неисправностей в арматуре.
Проверка питательной системы котлоагрегата.
Проверка плотности газовоздушного тракта и отсутствие несистемных шумов в топке.
Профосмотр и проверка вспомогательного оборудования.
Проверка работы КИП и А, дифманометров, систем безопасности и аварийной сигнализации.
Контроль за работой насосов, дымососов, вентиляторов и проверка их блоков управления.
Проверка работы электрооборудования и автоматики защиты.
Проверка работы гарнитуры котла.
Проверка работы водоподготовительных устройств и деаэратора паровой котельной.

Российский рынок имеет достаточно предложений, как от отечественных, так и от зарубежных производителей современных паровых котлов, выбор определяется техническим заданием на проектирование, чтобы специалисты смогли подобрать оптимальные варианты оборудования.

Что такое паровой котел

Паровой котёл – это устройство для создания водяного пара высокой температуры.

Такое устройство является отличным источником тепла, производимый пар используется для обогрева помещений или работы турбомашин.

Промышленные парогенераторы применяются в паровом отоплении. Как правило, чаще всего отапливаются производственные площади (цеха, мастерские, подсобные помещения, гаражи).

Купить промышленный паровой котел можно в интернет-магазине «Энергомир» прямо сейчас по доступной стоимости.

Подобрать паровой котел

Принцип работы

Паровой котёл производит энергию на основе водяного пара. Конструкция промышленных паровых котлов и бытовых может отличаться, но все они используют одинаковый способ работы.

В резервуар в верхней части котла с помощью электронасоса подается вода. Затем вода по специальным отводным трубам стекает в коллектор, расположенный в нижней части устройства; от коллектора к верхнему резервуару идут еще одни трубы, которые проходят в зоне горения топлива (топке котла).

Таким образом, данное устройство для получения пара можно сравнить с системой сообщающихся сосудов, в которой нагретая смесь воды и пара имеет меньшую плотность, чем холодная вода. В результате этой разницы вода постоянно выталкивает пароводяную смесь в верхнюю часть устройства, где с помощью сепаратора пар отделяется от воды.

После этого вода снова попадает в резервуар, а пар – в паропровод, который также находится в зоне сгорания топлива. В результате вода, находящаяся в газообразном состоянии, разогревается еще больше, что приводит к значительному увеличению давления пара. Теперь характеристики пара достигли нужных параметров. Далее он может использоваться либо для отопления помещений, либо для других технических и технологических нужд, вращения турбин различных агрегатов, в том числе и для получения электрической энергии.

Таким образом, в паровом котле под давлением нагревается вода до кипения, образуется пар, который поступает в радиаторы отопления. Отдавая тепло, он охлаждается и превращается в воду, после чего возвращается обратно. Таким образом обеспечивается непрерывная циркуляция и выработка тепла. При этом радиаторы могут нагреваться до 100 С и выше.

Применение промышленных парогенераторов

В нашем интернет-магазине вы можете купить парогенератор для крупного промышленного предприятия, на сайте представлены высокопроизводительные модели с выработкой пара до 20 000 кг/час. Такое оборудование используется для:

для сушильных камер (например, для сушки пиломатериалов)

создания влажности (при производстве табачных изделий)

пропарки (тротуарной плитки на заводах)

стерилизации (медицинских инструментов)

чистки и стирки (в прачечных и химчистках)

Как выбрать паровой котел?

При выборе промышленного парогенератора в первую очередь следует учитывать следующие характеристики:

Максимальное давление пара.

Тип камеры сгорания (закрытая или открытая).

Тип горелки (атмосферная или наддувная).

Если Вам нужно выбрать котел для производства пара, обратите внимание на мощность котла и размеры устройства, а также определится, на каком топливе Вы хотите купить паровой промышленный котел. Парогенератор может использовать в качестве топлива:

Газ
Твердое топливо
Жидкое топливо
Электричество

У каждого вида есть свои плюсы и свои минусы. Например, газовые котлы для производства пара отличаются экологичностью, но пожароопасны, поэтому при их применении необходима мощная вытяжка. Парогенераторы на твердом топливе – уголь или торфе – загрязняют окружающую среду, однако ресурсы для подобного устройства найти достаточно просто. Жидкотопливные паровые котлы используются тогда, когда отсутствует возможность использования электроэнергии. Электрические котлы для производства пара весьма распространены как в промышленности, так и в быту, так как гарантируют максимальную отдачу при минимальных затратах.

Если Вы решили приобрести парогенератор, мы предлагаем заказать промышленные паровые котлы ICI Cаldaie и Miura, которые могут работать на всех видах топлива – газе, газовом конденсате, дизеле, мазуте, печном топливе, сжиженном газе, сырой нефти.

Какие бывают парогенераторы?

Типы паровых котлов

Газотрубные – в них газообразные продукты сгорания выходят по дымогарным и жаровым трубам, расположенным внутри емкостей с нагреваемой водой. Это котлы высокого давления, и их применение в современной теплоэнергетике допустимо до достижения тепловой мощности парового котла 360 кВт с рабочим давлением до 30 МПа.

Водотрубные – трубы с нагреваемой водой проходят внутри дымохода. Необходимость разработки водотрубных котлов возникла из-за необходимости увеличения производства и давления пара. Характеристики паровых котлов этого типа и конструкция водотрубных котлов отличается повышенной сложностью по сравнению с газотрубными, но они могут использоваться для получения мощности до 100 МВт и давления до 80 бар и легко транспортируются.

Наиболее важный критерий при выборе парового котла – это его производительность, то есть количество пара, генерируемого в установленный промежуток времени. В зависимости от этого показателя это оборудование делится на 3 группы:

Маломощные: производительность пара составляет до 2 000 кг/час.

Среднемощные: до 16 000 кг/час.

Высокопроизводительные: начиная от 16 000 кг/час.

Если Вы не знаете, какой котел Вас выбрать, Вы можете позвонить или написать нашим специалистам. Они бесплатно помогут подобрать нужное оборудование и ответят на Ваши вопросы.

Если вы не нашли ответа на свой вопрос, пожалуйста, оставьте его в комментариях под статьей — и мы обязательно ответим вам.