В конструкции данного устройства применяется паровой котел. Паровые котельные

06.02.2018

Компания «Теплострой» осуществляет проектирование, изготовление и монтаж современных паровых котельных на выгодных условиях. К услугам клиентов – комплексное решение вопроса, оптимальные расценки и гарантия качества.

Нужна современная и эффективная паровая котельная? Обращайтесь в компанию «Теплострой» и делайте заказ!

Мощность ТБМК, МВт	Цена (руб) Стандартного блока "ГАЗ"	Цена (руб) Стандартного блока "ГАЗ + ГВС"	Цена (руб) 2-х топливного варианта	Срок изготовления, (суток)	Оформить заказ

Современные паровые котельные установки предназначены для генерации перегретого (насыщенного) пара в технологических (промышленных) целях, а также для организации отопления, для подогрева воды и много другого. К преимуществам такого оборудования следует отнести:

высокий уровень эффективности;
надежную работу в любых климатических условиях;
компоновку системы из стандартных узлов и деталей, что облегчает проектирование и производство.

Альтернативой стационарным паровым котельным являются блочно-модульные установки. Данное оборудование производится в виде стандартных модулей, что удобно в доставке и в монтаже. Демонтаж такой конструкции для перевозки на новое место занимает минимум времени. К достоинствам данных установок следует добавить:

возможность адаптации системы под один или несколько видов топлива (газ, мазут, дизель, уголь, торф, отходы древесины, а также комбинированные варианты);
автоматизацию процесса, что уменьшает эксплуатационные расходы;
снижение тепловых потерь в паропроводах (до 30%), за счет применения современных конденсатоотводчиков.

Почему выгодно заказывать паровые котельные в ООО «Теплострой»?

Мы предоставляем комплексное решение вопроса, охватывающее проектирование системы под ТУ клиента, изготовление установки на собственном предприятии, доставку, монтаж, настройку, а также ввод в эксплуатацию. В процессе производства паровой котельной используются качественные импортные комплектующие. Наша фирма берет на себя все хлопоты по сдаче готовой к работе установки поднадзорным органам.

Заказывая у нас строительство паровой котельной, клиент получает преимущества:

бесплатную консультационную поддержку;
качественное выполнение работ командой опытных специалистов;
оптимальные расценки на строительство;
четкое соблюдение сроков выполнения заказа;
гарантийное и послегарантийное обслуживание.

Устройства, спроектированные и изготовленные нашей компанией, могут функционировать на таких видах топлива, как сжиженный или природный газ, мазут или солярка. Паровые котельные способны одновременно работать на 2 видах топлива, среди которых один является основным, другой - резервным. Высоким спросом пользуются газодизельные или газомазутные установки смешанного типа. Но из-за резкого подорожания газа и мазута сегодня особую популярность получили паровые котельные, работающие на альтернативном топливе. У нас можно заказать модели на твердом топливе: торфе, отходах древесины, угле.

Паровые котельные – это особый вид обеспечения объекта теплом и горячей водой. Основным элементом такой котельной является паровой котел.

Принцип действия парового агрегата основан на сгорании в специальном пространстве любого вида топлива с последующим выделением тепла. Вода в котле нагревается и переходит в парообразное состояние (перегретый или насыщенный пар). Выделяемый пар служит для обогрева и обеспечения горячего водоснабжения.

Паровые котлы чаще всего применяют для поддержания определенного технологического процесса, например, производственно-отопительного.

Конструкция паровой котельной следующая:

котел;
нагревательные приборы (батареи, трубопроводы, регистры);
магистральные трубопроводы;
насосы;
система автоматики;
средства управления для обеспечения автоматического включения и отключения парогенераторов, регулирования уровня воды в барабане и давления пара.

Главной частью парового котла является топка, в которой происходит процесс горения. Она представляет собой пространство, образованное вертикальными трубами, обшитое снаружи огнеупорными и теплоизолирующими материалами.

В качестве топлива для паровых котлов используют природный или сжиженный газ, мазут, дизель. Реже встречаются паровые агрегаты, работающие на дровах или угле.

Плюсы и минусы парового отопления

Паровые котлы обладают такими достоинствами:

высокой теплоотдачей;
отсутствием теплопотерь в теплообменниках;
быстрым нагревом больших помещений;
сравнительно небольшими размерами и несложным монтажом;
невысокой вероятностью замерзания воды в трубах.

Однако, не обошлось и без недостатков:

пар негативно воздействует на трубы, вызывая коррозию;
быстро выставить нужную температуру в помещении не представляется возможным;
трубы и батареи сильно нагреваются.

При правильном подборе парового котла и соответствии его мощности обогреваемому помещению, такой вид отопления получается высокоэффективным и экономичным.

Особенности проектирования паровой котельной

Для любой котельной проект состоит из нескольких основных частей, являющихся неизменными. В процессе разработки проекта паровой котельной следует учитывать:

характеристики пара (температуру, расход, давление);
вид основного и резервного топлива, их свойства;
параметры подаваемой воды (жесткость, концентрацию солей, давление и т. д.);
соответствие подбираемому оборудованию характеристикам будущей котельной.

На первом этапе проектирования специалисты собирают исходные данные, рассчитывают площадь отапливаемого помещения для грамотного подбора оборудования и разрабатывают техническое задание, учитывая пожелания заказчика.

Второй этап – выбор устройств и приборов для будущей котельной.

выполняется тепловой расчет топочной камеры (поверочный и конструктивный);
тепловой расчет поверхностей нагрева;
гидравлический расчет замкнутого контура;
аэродинамический расчет пути течения газа в границах котла.

При выполнении расчетов обязательно учитываются такие параметры, как место размещения котельной и климатические условия конкретного пункта.

На этом этапе также создаются чертежи котла в трех проекциях, необходимые планы и схемы.

После проведения расчетных и остальных работ, проект необходимо оформить в соответствии с нормативными требованиями.

Последний этап проектирования – согласование в государственных органах и его утверждение.

Для того, чтобы получить качественный и грамотный проект паровой котельной желательно доверить его разработку специалистам.

Во многих случаях обогрев больших загородных домов осуществляют с помощью водной системы отопления, главным элементом которой является водогрейный котел. Альтернативой такой тепловой системы является паровое отопление дома, центральным узлом которого является паровой котел. Он обладает весьма высоким КПД и представлен множеством модификаций. Конечно, сегодня также продолжается развитие этих варочных устройств.

Принцип действия

Несмотря на то, что для отопления дома представлены большим количеством видов, все они имеют и осуществляют формирование пара, а также его нагрев по одинаковому принципу.

Этими общими элементами являются:

Барабан.
Опускные трубы.
Коллектор.
Жаровые трубы.
Сепаратор.
Пароподогреватель.

Согласно схемам множества котлов барабан соединен с коллектором опускными и жаровыми трубами . Опускные трубы не нагреваются. Жаровые трубы размещены в топке и в зависимости от стадии развития огня в них формируется определенное количество пара, который еще не имеет рабочих характеристик. Сепаратор находится в барабане, а пароподогреватель присоединен к барабану .

Принцип работы парового котла для отопления дома заключается в выработке пара с нужными характеристиками. Работа агрегата с автоматическим регулированием баланса давления и развития мощности состоит из таких этапов:

Холодная очищенная вода поступает в барабан .
После она движется по опускным трубам в коллектор .
Далее она попадает в жаровые трубы . Огонь с дымовыми газами нагревает их внешнюю поверхность, осуществляя при этом нагрев воды до температуры кипения. В ней начинает формироваться пар. Правда, его характеристики еще не являются рабочими.
Жидкость с паром, имеющим еще нерабочие характеристики, возвращается в барабан. Пар же движется вверх и, проходя через сепаратор, отделяется от воды .
Конденсат возвращается в барабан, а пар подается в пароперегреватель, где получает увеличенные характеристики . В итоге, происходит существенное повышение давления, производительности, а также растет КПД котельной установки.
Перегретый пар с высоким давлением подается в тепловую сеть .

Практически таким же является принцип работы парового . Он также осуществляет нагрев воды до температуры 100 °С. Однако его строение не имеет опускных и жаровых труб. Это потому, что барабан находится в середине коллектора. Производители называют барабан внутренней камерой, а коллектор – внешней.

Во время работы электрического автоматического агрегата вода сначала попадает во внешнюю камеру, а затем во внутреннюю камеру, вверху которой находится сепаратор. Нагрев воды осуществляет пластинчатый электрод.

Виды

Паровые котлы представлены множеством видов, развитие которых осуществляется и сегодня. Поэтому их выбор очень большой. Классификация паровых котлов проводится по различным признакам, а именно:

По типу горючего котлы бывают:

газомазутными.

По назначению бывают:

энергетические котлы . Такие паровые устройства с хорошим регулированием баланса воды предназначены для выработки перегретого пара нужных характеристик для вращения турбин электрических установок;
промышленные автоматические . Благодаря им могут работать различные функциональные, а также тепловые системы предприятий;
утилизационные . Предназначены для выработки перегретого пара путем сжигания вторичных ресурсов (мусора, щепы);
бытовые . Такие автоматические устройства часто представляют собой паровые котлы малой мощности. В основном используются для нагрева радиаторов частных домов. В них можно сжигать щепу.

По способу движения перегретого пара и воды бывают:

агрегаты с естественным движением и автоматическим регулированием баланса давления;
варочные устройства с принудительным движением. В их состав входят специальные электрические насосы, которые улучшают регулирование балансом, а также развитием уровня мощности. Люди часто выбирают эти котлы.

По методу возврата конденсата . По этому признаку котлы делятся на:

замкнутые варочные устройства;
разомкнутые устройства.

По конструкционным особенностям . Такая классификация представлена:

жаротрубными;
водотрубными (большинство покупателей останавливает свой выбор на них).

Жаротрубные котлы

Такой котел способен обеспечить развитие давления перегретого пара до 1 МПА . При этом его такая характеристика, как мощность, редко превышает 360 кВт. Причина этого кроется в том, что для устройства с большей производительностью нужно делать очень толстые стенки. Иначе агрегат может взорваться.

Получается, что жаротрубный паровой котел с большой производительностью является слишком дорогим, а стандартный – слишком слабым для компаний.

В нем есть емкость, в которой находится вода, и через которую проходят жаровые и дымогарные трубки. По трубам движутся угарные газы, которые осуществляют нагрев воды.

Водотрубные котлы

Особенностью таких работающих на щепе и другом топливе устройств является то, что в середине топки размещены трубы, по которым проходит вода, и в которых происходит ее нагрев. Конструкция такого котла была описана выше.. Оно сочетает конструкции вышеописанных двух агрегатов с автоматическим регулированием баланса давления и развитием мощности.

Стоит добавить, что часто водотрубные паровые котлы низкого давления, а также высокого имеют специальные топочные экраны. Они являются системой трубок, по которой движется вода, и в которой осуществляется ее нагрев. Эти экраны закреплены на поверхности стенок варочной топки. Благодаря им растет эффективность, а также большим становится КПД устройства для обогрева дома.

Прямоточные и чугунные котлы

Оба можно назвать разновидностями водотрубного котла на щепе или ином топливе . Первый отличается очень высоким КПД. Его можно увидеть на больших электрических станциях.

Он также имеет коллектор и барабан. Правда, каждый из них представлен отдельной тепловой системой труб. Соединяет эти системы водотрубный змеевик. К барабану подключен пароотборный коллектор. Движение воды и перегретого пара в такой тепловой системе является принудительным, то есть насосы поддерживают баланс жидкости и осуществляют регулирование развитием уровня мощности.

Особенностью прямоточных трехходовых автоматических агрегатов с высоким КПД является то, что давление в них может подниматься выше допустимого. При этом такие паровые котлы высокого давления не выходят из строя.

Чугунный секционный котельный агрегат для отопления частного дома имеет такую систему водных труб и емкостей, которые очень напоминают стандартную батарею. При этом такую тепловую систему можно как увеличивать, так и уменьшать. Люди часто делают выбор в его пользу, ведь он радует:

Высоким КПД.
Относительно быстрым изготовлением перегретого пара.
Возможностью увеличивать уровень такой характеристики, как мощность, путем добавления секций барабанной тепловой системы.

Изготовление парового котла отопления

Делать паровой котел своими руками стоит только тем людям, которые прекрасно владеют навыками сварщика. Только в таком случае можно будет изготовить герметичную жаротрубную или водотрубную емкость для отопления дома, которая сможет выдержать большое давление и поддержать определенный баланс воды.

Паровой жаротрубный котел для отопления дома изготовляют так:

Рассчитывают уровень мощности, осуществляют выбор наиболее подходящего в плане размеров и мощности чертежа.
Берут своими руками трубу с диаметром 80-100 см и длиной 100-110 см. Толщина стенок – 2,5 мм.
Разрезают листовую сталь толщиной 1-2 мм на прямоугольники. Они будут представлять собой стенки варочной топки.
Сваривают варочную топку и делают в ней 13 отверстий.
Разрезают 10-см в диаметре трубу на 12 отрезков.
Отрезают от трубы с диаметром 12 см небольшой отрезок.
Вставляют своими руками 13 отрезков в отверстия, сделанные на верхней стороне варочной топки.
Нижние концы труб развальцовывают и приваривают к поверхности варочной топки.
Топку с трубами вставляют в главный корпус и приваривают.
Приваривают сверху коллектор для забора перегретого пара, а также клапан, который может сбрасывать уровень давления и выравнивать баланс.
Прорезают отверстие для закладки топлива и фиксируют дверку.

Вокруг топки устанавливают асбестовые листы . Это делает производительность и КПД выше.

Обновлено:

2016-10-06

Паровой котел за последнее время стал куда более востребованным в частном домостроении, поскольку оборудование прошло этап серьезной модернизации. Если раньше эксплуатация паровых котлов встречалась только на предприятиях, сегодня встретить подобный агрегат в частном доме не такая большая редкость.

Принцип работы парового котла

Правила игры несколько изменились, в результате чего паровой котел способен навязать серьезную конкуренцию котлам альтернативных видов.

Для безопасной эксплуатации оборудования в условиях частного дома производители существенно снизили давление по сравнению с котлами промышленного назначения. Теперь давление не составляет выше 6 атмосфер, а максимальная температура пара достигает 130 градусов. Этого вполне достаточно для безопасной работы устройства.

Но на этом список положительных качеств не заканчивается. Паровой котел имеет следующие преимущества:

Экономичность;
Привлекательная стоимость самого оборудования;
Высокие показатели производительность;
Отличное теплосбережение;
Универсальность. Различные типы паровых котлов могут использовать разные виды топлива;
Высокий коэффициент полезного действия;
Для отопления используются трубы с небольшим диаметром, что положительно сказывается на компактности схемы;
Может устанавливаться для любого дома, схема останется безопасной. Главное соблюдать правила монтажа и эксплуатации;
Расходуемое топливо не нуждается в постоянном контроле;
Низкие параметры инерционности, что обеспечивает более быстрый прогрев помещений.

Но паровой котел имеет определенные недостатки, о которых нельзя не упомянуть.

Невозможно плавно осуществлять регулировку работы оборудования.
Разные помещения могут прогреваться неравномерно.
Паровые котлы не могут похвастаться длительным эксплуатационным сроком.
Нагрев труб отопления происходит очень интенсивно, из-за чего схема становится не совсем безопасной в некоторых случаях.
Когда котел наполняется паром, агрегат начинает шуметь.

Чтобы сделать эксплуатацию котла парового типа в вашем доме полностью безопасной, следует выбирать устройства, имеющие сертификаты качества.

Устройство

Устройство парового котла достаточно сложное. Потому собрать паровой котел своими руками — задача не из простых. У каждой отдельной модели есть свои особенности сборки. Но все они оснащаются основными компонентами:

Топка. Здесь располагается топливо;
Зольник. Он служит для сбора продуктов сгорания топлива;
Горелка. Ее задачи вполне понятны;
Экономайзер. Это подогреватель воды, о котором расскажем подробнее;
Барабан. Необходим для монтажа измерительных приборов, трубопровода, предохранителей;
Манометр. Для безопасной работы парового агрегата схема обязательно должна включать манометр, чтобы следить на давлением пара.

Правила установки всех паровых котлов требуют, чтобы они располагались ниже, чем уровень трубопровода и устройств отопления. Так пар сможет нормально циркулировать и возвращать из системы конденсат.

Виды

Классификация паровых котлов предусматривает наличие двух типов оборудования. Они отличаются по способу образования пара:

Водотрубный;
Жаротрубный.

Потому принцип работы парового котла первого и второго типа несколько разный.

Водотрубные

В них вода движется по трубам, а нагрев осуществляется снаружи. Так оборудование создает необходимое количество водяного насыщенного пара.

Правила классификации гласят, что водотрубные делятся на две категории:

Барабанный котел. Система предусматривает прохождение воды несколько раз, из-за чего отдача тепла становится многократной;
Проточный. В таком котле теплоноситель движется в одну сторону, преобразуясь постепенно в пар.

Что касается топлива, то им может выступать:

Жидкое топливо. К нему относят дизель и мазут;
Твердое топливо. Такие паровые котлы используют дерево, уголь или торф;
Газовые. Актуальны только тогда, когда есть возможность подключиться к магистральному водопроводу;
Электричество. Электрические модели встречаются в частных домах реже. Это можно объяснить объективными причинами — высокая стоимость энергоресурса и низкий показатель коэффициента полезного действия.

Практика применения паровых котлов показывает, что наиболее эффективным видом топлива является магистральный газ. Обусловлено преимущество конструкций высокой пожарной безопасностью и способностью за короткое время прогреть большую площадь.

При этом газовые модели паровых котлов имеют свой недостаток — жесткие правила относительно герметичности всех соединений.

Жаротрубные

Рассказывать много про жаротрубные модели паровых котлов не имеет смысла.

Принцип их работы основан на том, что трубы погружены в воду, энергия от нагрева идет по ним, за счет чего создается пар.

Главное преимущество жаротрубных устройств — достаточно простая конструкция. Но правила пожарной безопасности не особо приветствуют покупку таких агрегатов, поскольку риск взрыва котла очень высокий.

Экономайзеры

Неотъемлемый элемент парового котла — это экономайзер. Устройство служит для предварительного подогрева воды перед тем, как она поступит внутрь парового котла.

Правила изготовления предусматривают, что экономайзер создается из труб, загнутых в змеевик. Далее комплект змеевиков формируют в паркеты, располагают по шахматному принципу внутри котла.

При этом есть несколько видов экономайзеров, о чем следует знать перед покупкой парового котла.

Водяные. Предварительный подогрев воды в таком экономайзере осуществляется теплом, полученным от сгорания используемого топлива.
Контактные. Правила требуют монтировать их после котла, что стимулирует повышение коэффициента полезного действия. С помощью контактных экономайзеров можно обеспечить дом горячим водоснабжением.
Чугунные. Такие экономайзеры актуальны для тех паровых котлов, давление которых не превышает 2,4 МПа. Чугун обеспечивает великолепную эффективность, устойчивость к разрушению и химическим реакциям.
Стальные. Используются при организации паровых котлов с избыточным давлением выше 23 кгс/см2.

Схемы установки экономайзера существуют разные, в зависимости от особенностей конструкции котла. Некоторые экономайзеры уже встроены в отопительное оборудование, а другие монтируются непосредственно около котельного агрегата.

Выбор мощности

Соблюдая определенные правила, вы сумеете грамотно подобрать мощность своего парового котла, которой будет достаточно для обогрева вашего дома.

Правила достаточно простые — чем больше площадь, тем выше требуемая мощность. Приведем несколько примеров.

Для дома площадью помещений от 60 до 200 квадратных метров достаточно парового котла мощностью 25 кВт;
Если площадь отапливаемых помещений до 300 квадратных метров, мощность устройства должна составлять до 30 кВт;
При площади в диапазоне 300-600 квадратных метров, достаточно будет мощности в 35-60 кВт.

Чтобы увеличить эффективность своего парового агрегата, снизив одновременно с этим расходы на топливо, рекомендуется приобретать дополнительно экономайзеры или модели котлов со встроенными подогревателями.

Взгляды на подобное отопительное оборудование существенно поменялись. Это стало возможным за счет модернизаций и адаптации технологии под работу в условиях жилых частных домов.

Устройством для производства водяного пара высокой температуры является паровой котел. При этом давление воды, находящейся внутри котла в газообразном состоянии, значительно превышает атмосферное. Нагревание воды происходит в результате выделения тепловой энергии за счет сжигания какого-либо топлива. Несмотря на то, что в настоящее время паровые котлы имеют различную конструкцию и могут применяться, как в промышленных, так и в бытовых целях, они имеют один и тот же принцип работы.

Принцип работы парового котла

Все паровые котлы работают по одинаковому принципу своего устройства:

верхняя часть котла содержит резервуар барабанного типа, в который принудительно подается вода за счет применения электронасоса;
из данного резервуара 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 вращения турбин различных агрегатов, в том числе и для получения электрической энергии.

Типы паровых котлов

Все паровые котлы можно классифицировать по нескольким параметрам. Например, по виду топлива, используемого для их работы, различают котлы:

жидкотопливные;
газовые;
угольные;
электрические;
газомазутные.

А в зависимости от того, какое эти устройства имеют предназначение, их подразделяют на:

энергетические (такие котлы вырабатывают пар для обеспечения работы турбин энергетических установок, вырабатывающих электрическую энергию);
промышленные (обеспечивают функциональность различных систем на промышленных предприятиях);
утилизационные (работающие на вторичных ресурсах, например, сжигающие мусор на специальных заводах);
бытовые (предназначены для работы в системе индивидуального отопления).

По своим конструктивным особенностям наиболее распространены такие типы паровых котлов:

Газотрубные.
Водотрубные.
Прямоточные.
Чугунные секционированные.
Блочно-транспортируемые.

Рассмотрим их более подробно.

Газотрубные котлы

Хотя котлы такого типа еще эксплуатируются на различных предприятиях, они уже давно считаются морально устаревшими, поскольку рассчитаны для условий эксплуатации, ограничивающихся рабочим давлением в 1 МПа и мощностью не более 360 кВт. А этого уже недостаточно для обеспечения нормальной работы современных предприятий.

Если же попытаться увеличить мощность такого котла, то необходимо на этапе его проектирования заложить такую толщину стенки, которая будет неимоверно большой, что экономически невыгодно.

Если же этого не сделать, то при повышении мощности газотрубного котла он может взорваться, а огромное количество раскаленного пара, высвободившееся в результате нарушения герметичности стенок, приведет к катастрофическим последствиям для людей.

Водотрубные котлы

Данная конструкция паровых котлов является более современной, а значит, более мощной и безопасной. Однако такие паровые котлы имеют более сложную конструкцию, чем их газотрубные аналоги. Но этот недостаток перекрывается целым рядом достоинств такой конструкции:

котлы такого типа имеют небольшое время разогревания до рабочей температуры;
они абсолютно взрывобезопасны даже в ситуации с перегрузкой котла;
такие устройства легко могут быть перенастроены для работы с различной нагрузкой;
их легко можно транспортировать к месту установки.

Поскольку сложное устройство водотрубных котлов предусматривает специальную систему топочных перегородок и пучков труб, то тепловая энергия, выделяющаяся при сжигании топлива, многократно обтекает одни и те же трубы с водой, что увеличивает теплоотдачу, а значит, КПД котла.

Водотрубные котлы, в свою очередь, подразделяются на:

Горизонтальные (при этом резервуар барабанного типа имеет либо продольное расположение, либо поперечное).
Вертикальные (при этом устройство котла может содержать не только 1, но и несколько паровых барабанов).
Радиационные, имеющие в своем составе, как горизонтально, так и вертикально расположенные паровые барабаны, либо их комбинацию. Иногда для более эффективной работы таких паровых котлов может быть применена и принудительная циркуляция.

Кроме того, для повышения эффективности работы водотрубного котла очень часто применяются специальные топочные экраны, позволяющие значительно увеличить выделение тепловой энергии в зоне горения топлива (таким образом, сильно возрастает КПД парового котла) при одновременном снижении требований к теплоизоляционным характеристикам стенок.

Устройство топочного экрана представляет собой ряд близкорасположенных друг к другу труб, по которым течет вода. После нагревания пар из этих труба подается в общую паровую систему котла.

Прямоточные котлы

Паровой котел данного типа способен работать как в режиме, не превышающем максимально допустимую нагрузку, так и режиме, когда давление пара в котле значительно превышает его максимально допустимое значение. В котлах такого типа применяется принудительная прокачка воды по трубам, которая в результате одного прохода через топку превращается в пар с избыточным давлением, необходимым для работы турбин энергетических установок, вырабатывающих электрическую энергию. Таким образом, прямоточные котлы, работающие на жидком, твердом или газообразном топливе, добываемом из недр Земли, главным образом, эксплуатируются на очень крупных электростанциях.

Основными достоинствами котлов такого типа являются:

очень широкий диапазон рабочих условий (от недогрузки до перегрузки);
безопасность эксплуатации;
небольшое время от запуска котла до достижения им рабочих условий;
простота перенастраивания котла из одного режима работы в другой.

Чугунные секционированные котлы

Данные котлы получили в настоящее время очень широкое применение для работы в системах отопления. Свое название устройство получило от схожести с радиатором отопления, поскольку собирается так же из отдельных секций, изготовленных из чугуна. Таким образом, данная конструкция позволяет не только быстро собрать котел по месту его установки, но и при необходимости выполнить за короткое время его демонтаж.

Блочная система секционного котла позволяет увеличивать его мощность до необходимого значение путем присоединения новых чугунных секций. Недостатком такой конструкции является то, что при необходимости замены одной из внутренних секций, вышедшей из строя, например, из-за образования в ней трещины, придется полностью разбирать всю конструкцию котла.

Достоинства таких котлов:

небольшое время разогрева котла от пуска до рабочей температуры пара;
высокий КПД;
возможность наращивания мощности котла.

Однако у секционированных котлов ест и недостатки:

Сложность ремонта.
Секции не гарантируют безопасную эксплуатацию устройства при высоких значениях давления (максимальные значения рабочих условий: давление – не более 100 кПа, мощность – не более 200 квт, производительность – не более 4,3 тонны пара в час). При таких условиях необходимо будет сжигать в топке порядка 300 кг высококачественного угля за 1 час.

Блочно-транспортируемые котлы

Впервые такие паровые котлы были применены в период Второй мировой войны, когда войска остро нуждались в устройствах, имеющих не только небольшие габариты, но и не требующих сложного технического обслуживания.

В настоящее время котлы такого типа выглядят, как мобильные блоки небольших размеров, которые в своем составе имеют не только рабочий агрегат, но контрольно-измерительную аппаратуру, необходимую для запуска и поддержания рабочих условий в котле.

Данные устройства могут быть очень быстро запущены в работу, как только будут выполнены все необходимые коммуникационные подключения (вода, электроэнергия или подвод топлива, дымоход). Мощность современных модулей достигает несколько тысяч киловатт, а максимальное рабочее давление пара – 9 МПа.

Несмотря на то, что конструкции котлов отличаются друг от друга системами нагрева воды, все они (кроме электрических) используют специальную камеру сгорания топлива – топку.

Топка парового котла

Паровой котел не может функционировать без тепловой энергии, которая выделяется при сжигании топлива в топке.

Конструктивно этот агрегатный узел состоит из:

Клетки, образованной вертикальными трубами, концы которых присоединены к барабанам коллекторного типа, имеющим небольшой диаметр. Эти барабаны являются частью всей циркуляционной системы парового котла.
Теплоизолирующей огнеупорной обшивки, закрепленной на наружной стороне клетки.
Кирпичей специальной формовки, закрывающих задние поверхности труб клетки. Такая конструкция топки не задерживает на себе золу и шлак.

Однако в последнее время все больше потребителей, использующих паровые котлы в индивидуальных системах отопления, отдают предпочтение электрическим котлам.

Электрические котлы

Паровой котел такого типа характеризуется:

простотой эксплуатации;
экономичностью;
экологичностью;
бесшумной работой.

Кроме того, такое устройство котлов гораздо проще, чем аналогичное у устройств, использующих твердое или жидкое топливо. Электрические котлы не нужно постоянно очищать о золы или шлака, да и само топливо не требует специальной дополнительной заготовки. Таким образом, вы сэкономите деньги, которые были бы затрачены на доставку топлива к вам домой и которые были бы затрачены на оборудование хранилища для топлива.

По своей конструкции электрические котлы подразделяются на:

Приборы прямого действия. В них вода используется в качестве проводника электрического тока, которая нагревается согласно закону Джоуля-Ленца.
Приборы косвенного действия. В них в качестве нагревательных элементов используются, например, ТЭНы.

Однако, если говорить о цене паровых котлов любого типа, то она достаточно высокая. Именно этот факт вызывает желание некоторых потребителей (особенно в сельской местности), создать такой прибор собственными руками. Давайте рассмотрим, возможно ли это осуществить в принципе?

Изготовление парового котла своими руками

Паровой котел – устройство повышенной опасности в доме. Ведь в нем присутствует избыточное давление пара, которое может привести к взрыву котла, а также высокая температура и открытый огонь, которые могут привести к возникновению пожара.

Именно поэтому для кустарного изготовления котла в домашних условиях понадобятся:

точные расчеты;
высокотехнологичные жаропрочные материалы;
различные инструменты и оборудование.

Не стоит забывать и о различных системах контроля, которыми должен оснащаться котел в целях обеспечения его безопасной эксплуатации.

Предположим, чисто теоретически, что все, что нужно для самостоятельного изготовления парового котла у вас есть. Тогда порядок работ будет следующий:

Определитесь с габаритами будущего котла и его функциональной нагрузкой.
Найдите готовые чертежи такого устройства, которое полностью соответствует вашим исходным данным.
Тщательно изучите всю документацию и разберитесь в нюансах создания котла.
Приобретите необходимые расходные материалы: стальной лист толщиной 1 мм; трубы из нержавеющей стали, диаметр которых лежит в пределах от 100 мм до 120 мм; трубки из нержавеющей стали диаметром от 10 мм до 30 мм.
Из стальной трубы диаметром 100 мм необходимо нарезать двенадцать штук кусков трубы, которые будут использованы, как дымогарные. Из 120 мм трубы необходимо изготовить жаровую трубу. Длина всех трубок напрямую зависит от габаритов котла. Стальной лист вам пригодится для изготовления стенок и переборок.
Дымогарные и жаровые трубы вставляются в специальные отверстия соответствующего диаметра, которые выполняются на стенках котла.
После этого концы дымогарных трубок необходимо развальцевать и приварить к основанию котла, воспользовавшись аргоновой сваркой.
Сваркой же фиксируете на корпусе котла коллектор для забора пара и предохранительный клапан для автоматического сброса избыточного давления в котле. Ваш котел может работать с максимальным давлением от 4 до 6 кг/см2!
Утеплите готовый котел для увеличения его КПД с помощью асбеста листового типа.
Готовую установку по производству пара закрепите с помощью разнообразных хомутов.
Основанием парового котла может быть небольшой кусок стальной трубы диаметром 120 мм. Однако толщина стенок такой трубы должна быть не менее 2,5 мм.

Исходя из этого, я не думаю, что у вас что-нибудь получится. Поэтому не тратьте зря свое время и средства, а просто посетите специализированный магазин и приобретите готовый отопительный прибор, который вас устроит по цене, виду используемого топлива и функциональному назначению.

В заключительной части хотелось бы уделить немного внимания особенностям эксплуатации котлов.

Особенности эксплуатации

Эксплуатация паровых котлов требует тщательной водоподготовки, регулярной очистки топки и управления работой устройства.

Подготовка воды, используемой в работе котлов. В каждой воде в большей или меньшей степени присутствуют минеральные соли, которые в результате нагревания образуют накипь на поверхностях котла. В результате не только ухудшается теплоотдача сгорающего топлива воде (резко снижается КПД котла), но и может произойти разгерметизация труб в результате их прогорания. Поэтому перед подачей воды в котел ее очищают от солей, добавляя специальные реагенты, например, натриевый цеолит. Необходимо удалять и кислород, растворенный в воде, поскольку он способствует коррозии труб.
Удаление золы на наружных стенках топки должно выполняться периодически (по мере накопления).
В настоящее время управление работой паровых котлов занимаются автоматические системы, построенные на полупроводниковых электронных схемах. В домашних условиях управление работой котла (его пуск, выключение и регулировка расхода топлива) осуществляются вручную.

Таким образом, паровые котлы способны обеспечивать теплом, горячей водой и электричеством (речь идет о ТЭЦ) целые кварталы жилых домов, а могут работать и в индивидуальных хозяйствах. В последнем случае вы сможете самостоятельно, поскольку не зависите от системы централизованного отопления и подачи горячей воды, устанавливать время работы котла и температурный режим.

Это позволит вам существенно снизить затраты на обогрев и горячую воду. При этом данные устройства просты в эксплуатации и требуют минимального вмешательства со стороны человека. А еще котлы являются очень безопасными устройствами, поскольку оснащаются специальными системами, предотвращающими аварийные ситуации!