Rodzaje i budowa kotłów



Pobieranie 366.14 Kb.
Strona1/6
Data01.05.2016
Rozmiar366.14 Kb.
  1   2   3   4   5   6
dr inż. Bogusław Maludziński
1.1. Kotły parowe i wodne wraz z urządzeniami pomocniczymi.


      1. Rodzaje i budowa kotłów.

Kocioł jest zespołem elementów z których najważniejszą rolę odgrywa przeponowy wymienniki ciepła oraz komora spalania. W komorze spalania następuje zamiana energii chemicznej zawartej w paliwie na energię cieplną przekazywaną do wody w celu jej podgrzania lub wytworzenia pary wodnej. Spalanie paliwa może odbywać się w różnego typu paleniskach, natomiast energia cieplna przekazywane jest poprzez przeponę wymiennika ciepła do wody.
1.1.1.1. Podział urządzeń kotłowych.

Podziału kotłów na różne rodzaje można dokonywać według wielu kryteriów. Najczęściej stosowany podział kotłów gazowych przedstawiono na rys. 1.


W grupie kotłów wodnych gazowych pod­stawowym podziałem jest podział na kotły żeliwne, kotły stalowe oraz z wymiennika­mi ze stopów lekkich na bazie aluminium, magnezu i krzemu (budowane jako kotły wiszące). Natomiast w grupie kotłów gazowych parowych na kotły stalowe i kotły parowe żeliwno-stalowe. Niektóre powierzchnie wymiany ciep­ła są wykonywane wielowarstwowo lub w specjalny sposób dla uzyskania inten­syfikacji wymiany ciepła i zabezpieczenia przed korozją (bifferal, comferral, duplex, triplex, bicitherm).

Klasyfikację kotłów grzewczych podaje PN-70/H-83136 [31].

Podziału kotłów można dokonać według:

- zastosowanego materiału:

- żeliwne, stalowe, ze stali stopowych;



- powierzchni wymiany ciepła:

- płomienicowe, płomieniówkowe, opłomkowe;



- ciśnienia roboczego:

  • kocioł parowy niskociśnieniowy ciśnienie pary nie przekracza (0.7 bar), 70 kPa

nadciśnienia,

- kotły wysokociśnieniowe (> 0.7 bar), 70 kPa;



- wydajności:

  • kotły małej, średniej, dużej wydajności;

- przeznaczenia:

- rodzaju paliwa:

- kotły na paliwa stałe (węgiel kamienny i brunatny), pyłowe, fluidalne, olejowe, gazowe, elektryczne;



- rodzaju konstrukcji i typów:

- kotły o przestawnym spalaniu, w których wymagana jest przebudowa paleniska w

przypadku zmiany rodzaju paliwa na inne,

- o przemiennym spalaniu z 1 lub 2 komorami spalania (bez przebudowy paleniska),

- kotły niskotemperaturowe i kotły kondensacyjne,


  • kombinacje kotłowe (kotły podwójne). Czyli zespoły kotłowe na olej/gaz i paliwo stałe,

kotły specjalne z paleniskiem na olej lub gaz;

- cechy konstrukcyjne:

  • kotły o dużej pojemności wodnej (płomienicowe, płomieniówkowe),

  • kotły o małej pojemności wodnej (wodnorurkowe);

- nośnika ciepła:

- kotły wodne niskotemperaturowe o temperaturze wody nie przekraczającej 100 oC,



  • kotły wodne średniotemperaturowe o temperaturze wody wyższej niż 100 oC,

a nie przekraczającej 115 oC,

  • wodne wysokotemperaturowe (temp. wody do 230 oC,

- kotły parowe nisko i wysokociśnieniowe,

  • kotły termoolejowe;

- sposobu spalania węgla:

- rusztowe, pyłowe, fluidalne;



- sposobu odprowadzania spalin:

- w paleniskach na paliwo stałe z dolnym lub górnym spalaniem,



  • w paleniskach na olej i gaz: dwuciągowe, trójciągowe, niesymetryczny, nawrotny

oraz ich kombinacje;

- temperatury spalin:

- bez lub z skraplaniem pary wodnej w spalinach;



- sposobu doprowadzenia paliwa i powietrza:

- przy opalaniu gazem: z dmuchawą lub bez,

- przy opalaniu olejem: z palnikami z rozpyleniem lub odprowadzeniem oleju;

- ciśnienia w komorze spalania:

- z naturalnym ciągiem,



  • kotły z nadciśnieniem,

  • z sztucznym ciągiem,

- z zamkniętą komorą spalania, wyposażone w przewód powietrzno spalinowy;

- sposobu podgrzewania ciepłej wody użytkowej:

- kotły grzejne z pojemnościowym podgrzewaczem wody użytkowej,

- z przepływowym podgrzewaczem wody użytkowej;

- rodzaju odbiornika:


  • ogrzewanie pomieszczeń, zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową, kombinacją z

wykorzystaniem ciepła dla potrzeb technologicznych.
Kotły o najmniejszych mocach są budowane jako kotły jednociągowe, z otwartymi komorami spalania jako tradycyjne lub kon­densacyjne, wyposażane w palniki gazo­we inżektorowe. Powoli tradycyjne rozwiązania otwartych komór spalania są zastępowane przez za­mknięte komory spalania, współpracujące z palnikami kinetycznymi z mieszaniem wstępnym o bardzo małej emisji NOX, wy­posażone w pełną automatykę optymaliza­cji spalania. Większość wodnych niskotemperaturo­wych kotłów grzewczych małej mocy sta­nowią kotły żeliwne (udział ok. 70% ryn­ku). Kotły żeliwne mają budowę członową; przedni i ostatni człon wymiennika ciepła ma odmienny kształt, natomiast człony środkowe są takie same, wewnątrz nich przepływa woda.

Kotły do mocy ok. 100 - 300 kW są montowane w całości przez wytwórcę, natomiast kotły większe są transportowane w częściach i składane w miejscu budowy (zaleta dla ciasnych pomieszczeń).

Kotły dwu- i trójciągowe są wyposażane w palniki gazowe wentylatoro­we z uwagi na większy opór przepływu spalin i konieczność bezpiecznego odpro­wadzenia spalin. Spalanie nadciśnieniowe (0,15- 6,0 kPa) pozwala sprawnie odpro­wadzać spaliny i eksploatować kocioł z nis­kim nadmiarem tlenu i płaskimi charak­terystykami.

Kotły o większej mocy niż 350 - 500 kW są budowane jako trójciągowe kotły żeliwne członowe lub stalowe, w układzie płomienicowo-płomieniówkowym. Z uwagi na zwiększenie trwałości, w kotłach stalowych komory nawrotne spalin (pomię­dzy płomienicą i płomieniówkami) są chło­dzone wodą.

Kotły parowe są budowane z reguły jako stalowe kotły płomienicowo-płomieniówkowe dwuciągowe i trójciągowe, wyposażone w gazowe palniki wentylatorowe. Służą do wytwarzania pary nasyconej suchej bądź przegrzanej do 300 - 330°C. Kotły na parę nasyconą suchą mogą być też przepływowe wodnorurkowe, zbudo­wane w kompaktowy sposób i noszą nazwę wytwornic pary.

Kocioł parowy tym się różni od kotła wodnego, że ma dwie przestrzenie: wodną i parową, rozdzielone wspólnym lustrem wody. Od wielkości powierzchni rozdziału faz zależy wydajność parowa kotła, na którą podstawowy wpływ wywiera ciśnienie panujące w kotle — z reguły ciśnienie nasycenia —ps. Ciśnieniu temu odpowiada temperatura nasycenia - ts = (ps), czyli temperatura wytwarzanej pary nasyconej. W kotle wodnym na parametry tz/tp, ciśnienie robocze musi spełniać warunek Pkw > {ps(ts = tz)}, czyli być wyższe niż ciśnienie odpowiadające temperaturze wrzenia, równej temperaturze zasilania.



Niekiedy spotyka się kotły parowe niskociśnieniowe (50-70 kPa), budowane jako kotły żeliwne. Generacja pary mokrej następuje wewnątrz członów żeliwnych, natomiast właściwy rozdział fazy parowej i wodnej następuje w specjalnym zbiorniku stalowym o regulowanym poziomie wody, umieszczonym nad blokiem żeliwnym. Zbiornik separacyjny, z którego następuje pobór pary, jest oddzielnie zaizolowany i połączony z blokiem żeliwnym rurami komunikacyjnymi i cyrkulacyjnymi. Konstrukcja taka ma podstawową wadę, jaką jest wykorzystanie żeliwa, bowiem w obec­ności pary wodnej żeliwo wykazuje niższą trwałość (destrukcja formy grafitu) i zwiększoną kruchość. Znaczenie takich kotłów jest marginalne. Są one budowane między innymi przez firmę Buderus. Ich zaletą jest względna taniość oraz możliwość wykorzystania takich samych elementów konstrukcyjnych jak w kotłach wodnych.

  1   2   3   4   5   6


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna