Одним из наиболее распространённых видов промышленного теплового оборудования является жаротрубный котёл. Они отличаются несложной конструкцией, высокой надёжностью и возможностью переоснащения.
Имея небольшие габариты они отличаются высокой теплопроизводительностью при этом будучи безопасными. Существует несколько моделей, отличающихся конструкцией, мощностью, потребляемым топливом.
Устройство жаротрубного котла
Простой принцип работы определяет конструктив. Форма корпуса может быть разнообразной, но наиболее часто встречается форма цилиндра. С одной стороны располагается камера сгорания, а с обратной система дымоудаления. Горение поддерживается принудительным дутьевым устройством.
Над топкой находятся теплообменники, которые контактируют с дымоотводящим каналом. Для повышенной эффективности нагрева теплообменник изготавливают из труб небольшого сечения.
Наиболее распространенный трёхходовые жаротрубные котлы. Его главное отличие от обычной конструкции это наличие трёх дымоотводящих каналов.
Первым каналом считается топка, а два других находятся выше один над другим. Вентилятор обеспечивает необходимую тягу, а также существует естественная тяга через колосники и вентиляционные отверстия.
Особенностью трёхходовых котлов является снижение температуры нагретых дымовых газов с 1000˚С до 250˚С, обеспечив максимальную теплоотдачу. Но это чревато тем, что водяной уровень нестабильный и не поддаётся контролю. Это решается применением сепаратора, разделяющий пар и воду, и капли не поступают в коллектор.
Помимо указанных частей установки оснащаются следующими узлами для улучшения их характеристик:
- каналы воздухоотвода;
- манометр для пара;
- термометр для теплоносителя;
- управляющий блок;
- контроллеры давления;
- аварийная защита.
Принцип работы
Принцип работы жаротрубного котла заключается в передаче тепловой энергии от горящего топлива теплоносителю. Процесс парообразования происходит при температуре 115˚С и давлении 0,7 кгс/кв.см.
Топливо сжигается в топочной камере, которая охлаждается водой, кроме фронтальной стороны. При нагреве воды происходит парообразование, пар аккумулируется в приспособленном резевруаре, подключённой к системе отопления.
Отработанные газы удаляются через пучок труб.
Топливо для котлов может быть разнообразным: жидкое, твёрдое и газообразное.
Оборудование представляет собой газотрубные установки с жаровыми трубами, в которых циркулирует горящее топливо.
На жаровых трубах имеется газовая горелка низкого давления и принудительный наддув. Жаровая труба это своеобразная камера сгорания, внутри которой происходит сжигание подаваемого топлива.
Виды жаротрубных котлов
Жаротрубные котлы разделяются на две большие категории:
- паровые. Образуют пар в специальной ёмкости, который используется как рабочее тело в системе отопления;
- водогрейные. В таких происходит нагрев воды, которая используется как теплоноситель. Использование пара в этих котлах исключается во избежания перегрева и разрушения труб.
Отличие жаротрубного котла от водотрубного
Теплогенерирующие котлы большой производительности по своей конструкции разделяются на жаротрубные и водотрубные.
Особенность жаротрубных в том, что поверхность нагрева состоит из трубок, по которым движется сгораемое топливо. А нагрев теплоносителя, находящегося за пределами трубок, происходит путём теплообмена.
Жаротрубные котлы делятся также на пролётные – газы проходят без поворотов и оборотные – газы поворачивают в камере при движении.
Чаще всего это оборудование изготавливается в виде горизонтального цилиндра. Водогрейные котлы, такие как КВР или КВА, содержат нагретую воду внутри. Поверхность нагрева располагается в центре котла или ниже.
Трехходовой жаротрубный котел
С одного торца устанавливается горелка для сжигания газа или дизельного топлива. Выше нагревательных элементов располагаются дымогарный трубопровод, по которому продукты горения направляются в дымоход.
По количеству контуров установки разделяются на двухходовые и трёхходовые.
В первых действует реверсивная камера сгорания, где газы упираются в заднюю поверхность агрегата, затем разворачиваются и идут к фронтальной, после отражения от которой газы меняют направление в сторону удаления из котла.
В трёхходовой схеме газы при возвращении в передней поверхности проходят ещё одну жаровую трубу или же через ряд дымогарных труб. После чего, отразившись, газы идут на удаление из агрегата.
Главные преимущества жаротрубных котлов:
- простая конструкция;
- изготавливаются из недорогого метала;
- компактность;
- простое обслуживание;
- легкий тепловой расчет
Недостатки при эксплуатации жаротрубных котлов:
- требования по качеству подпиточной воды. Это связано с небольшими скоростями циркуляции. Поэтому это оборудование запрещается подключать к системам отопления из-за высокого шламообразования в радиаторах;
- высокая взрывоопасность. Если в котле имеется большое количество горячей воды и внезапно падает давление из конструктивных поломок, то мгновенно происходит выделение пара, сопровождающееся взрывом;
- высокое аэродинамическое сопротивление;
- необходимость поддержания температуры большого объёма воды даже в случае отсутствия потребности, иначе при остывании приходится затрачивать много времени на нагрев.
Противоположным принципом работы обладает водотрубный котёл, его элемент нагрева представляет собой ряд труб, по которым движется нагретая вода, а теплообмен происходит путём нагрева труб путём сжигания топлива.
Наиболее распространённым и простым видом теплообменника является узел, состоящий из двух труб, сваренных между собой несколькими поперечными трубами.
Преимущества водотрубных котлов следующие:
- нет опасности взрыва;
- быстрый теплообмен;
- небольшой вес оборудования;
- надёжная конструкция;
- нет особенных требований к качеству воды.
Минусы такого оборудования:
- качество швов и соединений должно быть высоким;
- более сложное устройство;
- сложное техобслуживание.
На российском рынке больше всего представлено жаротрубное оборудование. Это следствие более простой технологии и несложного обслуживания. Однако благодаря своим преимуществам, часть рынка всё же принадлежит водотрубным котлам, несмотря на низкую популярность.
Лучшие Российские производители
Среди российских производителей стоит выделить несколько предприятий:
- Борисоглебский котельно-механический завод. Предприятие выпускает жаротрубное оборудование, работающее на твёрдом, жидком топливе и газе. Оборудование комплектуется горелками и системами автоматического управления, безопасности. Приборы собственного производства. Котлы имеют трехступенчатое регулирование мощности, позволяющее обеспечить автономный режим эксплуатации.
- Промышленная группа «Генерация» (г. Березовский, Свердловская обл.). Линейка жаротрубных котлов состоит из оборудования производительностью от 1 до 2,5 тонн/ч. Данное оборудование служит для производства пара низкого давления в промышленности. Схема котлов – трёхходовая. В комплектацию входят горелки, которые выполняются в двух вариантах: автоматизированные однотопливные и двухтопливные. Достоинствами агрегатов выступает высокий КПД – до 91%, простая конструкция, высокая ремонтоспособность.
- АО «Завод котельного оборудования» (Белгородская область, Алексеевский район, г. Алексеевка). Предприятие выпускает жаротрубные котлы с высоким коэффициентом полезного действия. Паровые оборудование работает по трехходовой схеме. Котлы отличаются производятся в широком ассортименте с производством пара от 2 до 25 т/ч, и давлением до 25 бар.
- Российский завод энергетического машиностроения АО «Поликрафт энергомаш». Завод выпускает котлы паропроизводительностью от 0,5 до 5,0 тонн/ч, имеют 11 типоразмеров и работают на газообразном и дизельном топливе. Оборудование оснащено защитной автоматикой.
- АО «Шебекинский машиностроительный завод» (г. Шебекино, Белгородская обл.) изготавливает паровые жаротрубные котлы марок КП и КПа производительностью пара от 1 до 4 тонн/ч. Среди достоинств: спиральный турбулизатор, футеровка передней крышки огнеупорным бетоном. Котлы соответствуют требованиям Ростехнадзора.
Здравствуйте. Я автор этого сайта. Продолжительное время я занимаюсь монтажом и пусконаладкой котельного оборудования. Если вы наладчик «старой гвардии» прошу подписаться на обновления. Будем вместе обсуждать интересные моменты монтажа и ПНР котельных.
Большая Рнциклопедия Нефти Рё Газа
Cтраница 1
 |
Газооборудование жаротрубного котла. [1] |
Футеровка жаровых труб выкладывается с просветами, что улучшает теплопередачу.
Футерованный участок жаровой трубы является топкой, в которой происходит основной процесс горения газовоздушной смеси.
В конце футеровки в котлах, оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха, устанавливают так называемые дожигательные решетки из огнеупорного кирпича. [2]
Футеровка жаровой трубы просушивается ( шаблон РЅРµ вынимается) РІ течение 24 часов естественной сушкой, после чего медленно Рё равномерно температура футеровки повышается РЅР° 30 — 50 РІ час РґРѕ рабочего состояния. [3]
Чтобы РЅРµ разрушить футеровку жаровой трубы РїСЂРё резком нагреве, увеличивают тепловую нагрузку котла РІ течение 40 — 45 РјРёРЅ.
Для этого поворотом пускового винта 15 повышают величину избыточного давления в надмембранном пространстве пропорционирующего механизма и увеличивают открывание дроссельных заслонок на газе и воздухе. К концу растопки пусковой винт 15 завертывают до отказа, и котел полностью переходит а автоматическое управление. [4]
 |
Футеровка жаровой трубы. [5] |
В котлах со смесительными горелками футеровка жаровой трубы заканчивается решеткой из огнеупорного кирпича.
Против каждой жаровой трубы в поворотной камере ( из жаровых труб во второй газоход) устанавливают взрывные клапаны.
[6]
 |
Топочное устройство котла АПВ-2. [7] |
�сследования ЦКТ� показали, что при футеровке жаровой трубы в соответствии с рис. 8.
35 РЅР° расстоянии 1 5 Рј РѕС‚ устья горелки выгорает 98 % газового топлива, Р° Р·РѕРЅР° максимальных тепловых потоков находится РЅР° расстоянии 0 8 — 1 Рј РѕС‚ устья горелки.
Факел не касается стенок жаровой трубы, вдоль которых сохраняется тонкий защитный слой воздуха. [8]
Обеспечение полноты сжигания газа в топке жаротруб-ного котла достигается футеровкой жаровой трубы толщиной в V4 кирпича на длине до 3 0 м и установкой дожига-тельной решетки. Футеровка жаровой трубы может выполняться в виде решетки. [10]
Обеспечение полноты сжигания газа в топке жаротруб-ного котла достигается футеровкой жаровой трубы толщиной в V4 кирпича на длине до 3 0 м и установкой дожига-тельной решетки. Футеровка жаровой трубы может выполняться в виде решетки. [11]
РџСЂРё установке РЅР° жаротрубных котлах инжекционных горелок среднего давления обычного типа Рё снижении давления газа перед РЅРёРјРё ниже 2500 — 2200 РјРј РІРѕРґ. СЃС‚.
во избежание обратного удара пламени приходится прикрывать воздушную шайбу.
Р’ этих случаях догорание газа РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ Р·Р° счет подачи РІ топку вторичного РІРѕР·РґСѓС…Р°, факел удлиняется Рё сохранение дожигательной решетки Рё футеровки жаровой трубы РЅР° длину 2 5 — 3 0 Рј является целесообразным.
Рто относится также Рё Рє горелкам СЃ принудительной подачей РІРѕР·РґСѓС…Р°, особенно РїСЂРё отсутствии автоматического пропорционирования количеств газа Рё РІРѕР·РґСѓС…Р°, Р° также — Рє диффузионным горелкам. [12]
Внутреннюю сторону фронтальной плиты Рё начальный уча — сток жаровой трубы футеруют огнеупорным кирпичом.
Длина футерованной части жаровой трубы составляет около 2 5 м для гфелок с принудительной подачей воздуха и около 2 8 м для инжанционных горелок среднего давления.
Футеровку жаровых труб выкладывают с просветами, что улучшает теплопередачу. [13]
В этом случае отпадает необходимость в устройстве керамического туннеля или горки, так как стабилизация горения газа осуществляется кольцевым стабилизатором горелки.
Отсутствие туннеля не только упрощает переоборудование, но и создает эксплуатационные преимущества, так как при этом отпадает необходимость в периодическом его ремонте и котел можно разогревать быстрее.
Однако футеровка жаровой трубы и установка дожигательной решетки производятся так же, как и при использовании горелок с туннелем.
Рти работы требуют длительного времени, особенно РЅР° просушку Рё прогрев, Рё большого расхода огнеупорного кирпича. [14]
Страницы: 1 2
Производство жаротрубных котлов – дымогарная конвективная труба стального жаротрубного водогрейного котла и способ ее изготовления — патент РФ 2269717
Жаротрубное водогрейное оборудование достаточно распространено во всем мире. Впервые котлы жаротрубные появились еще в 19 веке. Конструкция была создана для того, чтобы увеличить показатели производительности парового оборудования без увеличения размера агрегата и его формы.
Их широкое применение в настоящее время объясняется удобством эксплуатации, простотой выполнения ремонтных и обслуживающих работ, а также возможностью использования при наличии давления внутри конструкции выше атмосферного.
Принцип работы и особенности конструкции
Котел жаротрубный являет собой подвид газотрубного оборудования, у которого поверхность состоит из определенного количества жаровых труб, внутри которых движется конкретный вид топлива.
Выделяют два основных класса оборудования:
- Жаротрубные паровые котлы. Они предвидят нагревание теплоносителя при помощи использования пары. Внутри для этих целей размешаются специальные резервуары.
- Жаротрубные водогрейные котлы. В отличие от предыдущего варианта, где запрещено обогревать при помощи газов паровое пространство агрегата, чтобы не допустить высокого уровня нагревания стенок, этот тип механизма предвидит обогревание всего корпуса при помощи воды.
Чаще всего жаротрубное оборудование имеет достаточно простую конструкцию – цилиндрический корпус, которой расположен горизонтально. В зависимости от типа и класса внутри у агрегата может быть расположена горячая вода или объемы и резервуары парового и водяного класса.
Принцип работы жаротрубного котла достаточно прост. На переднем торце всех жаровых труб расположена горелка надувочного типа, которая может сжигать газ или жидкое топливо. Благодаря этому жаровая труба становиться особой топочной камерой, где сгорает практически все идущее в прибор топливо.
Рис. 1 Жаротрубный котел
Что касается паровых жаротрубных котлов, то подобные модели часто имеют трехходный теплообменник. Это означает, что перед непосредственным выбросом наружу газы совершают три хода по жаровым трубам, которые омываются водой. Первым ходом выступает камера сгорания.
Показатель температуры там самый большой. В зоне камеры газы меняют свой путь и попадают в жаровые трубы второго хода, а оттуда – в жаровые трубы третьего хода. Схема движения осуществляется и направляется за счет работы вентилятора внутри конструкции агрегата, а также естественной тяги дымовой трубы.
Рис. 2 Трехходовой котел
Уровень воды в баке подобной модели парового жаротрубного котла отличается нестабильностью. В процессе эксплуатации часть воды закипает и в виде пара поступает внутрь конструкции, где при помощи особого компонента – сепаратора отделяются небольшие капли. Этот процесс является обязательным. В противном случае будут возникать гидроудары, что негативно скажется на работе парового оборудования.
Конструкция жаротрубного водогрейного котла состоит из корпуса, передней и задней крышки, труб для отвода из агрегата дымовых газов и опор. Сама конструкция корпуса включает в себя камеру, представленную жаровой трубой с закругленным дном, конвективную зону, переднюю камеру агрегата и опоры. Дополнительно жаротрубный водогрейный котел покрывается теплоизоляционными материалами.
Газы, которые образовываются в жаровой трубе при сгорании конкретного вида топлива, меняют свое направление движения и возвращаются к фронтальной части отопительного оборудования. После отдачи тепла теплоносителю они выводятся наружу через дымоход.
Конструкция парового или водогрейного жаротрубного котла может быть другой. Расположение и комплектация разных компонентов оборудования, в том числе и жаровых труб, может отличаться у разных производителей, а также в зависимости от предназначения и габаритов агрегата.
Особенности и преимущества
Широкое распространение в разных сферах котлы жаротрубные получили благодаря следующим характеристикам:
- Наличие простой конструкции и удобства работы с ней.
- Наличие нескольких видов оборудования, в том числа водогрейного и парового.
- Наличие участков с высоким показателем тепло напряжённости.
- Оптимальный уровень безопасности котлов жаротрубных.
- Высокий показатель мощности при компактных габаритах.
- Наличие отопительного оборудования для обеспечения автоматической работы. Это достигается за счет использования дополнительных приборов: манометра, воздухоотводчика, термометра, датчика давления воды и др.
- Стабильная работа горелки на жаровых трубах котла без проблемы пульсации пламени.
- Использование стали для теплообменника позволяет паровым и водогрейным жаротрубным котлам быть защищенными от коррозии и температурных перепадов.
Несмотря на некоторые разногласия, данный вид оборудования для обогрева, как парового, так и водогрейного типа, широко используется в странах Европы в промышленной сфере.
Среди факторов, которые влияют на этот показатель, можно выделить следующие:
- Большой объем используемой воды в котлах жаротрубных позволяет поддерживать стабильный показатель температуры на выходе.
- Низкий показатель гидравлического сопротивления паровых или водогрейных жаротрубных агрегатов непосредственно влияет на снижение издержек эксплуатации.
- Жаровая труба котла обеспечивает практически стопроцентное сгорание топлива, что обеспечивает высокий показатель КПД, достигающий выше 90%.
- Высокий уровень тепловой мощности оборудования парового или водогрейного типа позволяет уменьшить количество теплопотерь сооружения при наличии неблагоприятных климатических условий.
Рис. 3 Промышленный котел
Что касается недостатков жаротрубных агрегатов, то сюда можно отнести их относительно высокую взрывоопасность, что объясняется особенностями конструкции агрегата, в частности жаровыми трубами. Однако при соблюдении всех норм и правил использования оборудования, паровые и водогрейные жаротрубные котлы будут абсолютно безопасны и надежны в работе.
Особенности эксплуатации
>Учитывая высокие требования безопасности, выдвигаемые к котлам жаротрубным, на что непосредственно влияет их конструкция с наличием жаровых труб, при эксплуатации паровых и водогрейных жаротрубных котлов необходимо знать следующее:
- Наличие жаровых труб приводит к тому, что скорость движения теплоносителя в паровых и водогрейных жаротрубных агрегатах небольшая, что приводит к образованию застойных зон внутри агрегата.
- Количество воды в котлах жаротрубных намного больше, чем у водотрубного водогрейного оборудования. Это делает агрегат более взрывоопасным.
- Основная причина поломки водогрейных или паровых агрегатов – это образования разных отложений и накипи. Учитывая конструктивные особенности оборудования, в частности наличие жаровых труб, накипь в агрегатах скапливается неравномерно, вызывая перегрев теплообменника.
Рис. 4 Водогрейный котел
Чтобы не допустить взрыва, данные агрегаты должны вовремя подлежать ремонту и техническому обслуживанию. Все непригодные детали, в том числе и жаровые трубы, должны быть вовремя заменены. Во время использования нужно не выходить за пределы эксплуатации и точно следовать всем указаниям, прописанным в инструкциях и технических характеристиках котлов жаротрубных.
Возможность перевода оборудования на газ
Чаще всего паровые или водогрейные жаротрубные приборы применяются для снабжения горячей водой жилых домов и предприятий. Достаточно часто данный вид оборудования применяется и в промышленных предприятиях и организациях. При этом с целью повышения КПД, котлы жаротрубные часто переводит на газ.
Для осуществления подобного варианта внутри оборудования необходима установка дополнительных компонентов.
Обязательными элементами являются газовые горелки низкого давления, которые могут быть заменены на особый вид горелок инжекционного типа со средним давлением. Нужно будет также убрать колосниковую решетку.
Ее основной целью в котлах жаротрубных является сжигание твердого топлива, однако поскольку при наличии газа необходимость в этом отпадает, ее можно убрать.
Необходимым моментом также является демонтаж фронтальной плитки и установка нового варианта. Этого процесса можно избежать, если установить горелки инжекционного характера с наличием стабилизатора.
Что касается резонности перевода котла жаротрубного на газ, то однозначного мнения среди профессионалов нет. Одни считают такой вариант вполне приемлемым и надежным, а другие предлагают заменить его альтернативными агрегатами. В любом случае, при правильно выпоенной работе, оборудование будет работать надежно и с оптимальными техническими показателями.
Единственным недостатком подобных манипуляций является то, что после перевода на газ у котлов жаротрубных может наблюдаться нагревание насадки горелки, что сопровождается пульсацией горения, негромкими хлопками, потрескиванием и выбросом пламени.
Поскольку перевод котла жаротрубного на газ является сложным процессом, требующим знаний и определенных навыков, а также учитывая то, что возможные погрешности в работе могут привести к созданию взрывоопасной ситуации, все работы должны быть выполнены специалистами с соответствующей квалификацией. Самостоятельное вмешательство может создать опасную ситуацию для владельца оборудования и его близких.
Котлы жаротрубные широко используются в разных сферах. Они имеют хороший показатель мощности, просты в монтаже, эксплуатации и обслуживании, а также легко поддаются ремонтным работам. Разнообразие моделей позволяет подобрать вариант для любого помещения и для самых разных условий. Главное – это выбрать качественный вариант и четко следовать руководству по его эксплуатации.
Жаропрочные трубы. Жаропрочная труба: виды и советы по установке
Одним из самых применяемых в строительстве материалов является металл, это в полной мере относится и к устройству дымоходов. Будучи очень пластичным, он позволяет создавать достаточно сложные системы, сохраняя при этом свое главное качество – прочность.
Видео
Особыми свойствами обладает жаропрочная труба из нержавейки, обладающая кроме высоких прочностных характеристик, идеальным внешним видом. Нержавеющая труба очень долговечна, практически не подвергается коррозии и устойчива к механическим нагрузкам.
Сфера применения жаропрочных труб
Разные виды жаропрочных труб используются для различных целей. По своему предназначению жаропрочные трубы подразделяют на несколько классов:
Требования к эксплуатации газоходов котельной
•трубы для пропуска по ним продуктов под большим давлением; •трубы для магистральных трубопроводов; •трубы для изготовления подшипников; •трубы для геологоразведочных работ; •трубы для добычи нефти; •трубы для пропуска химически активных продуктов; •профильные трубы различного сечения; •трубы для котельных и для дымоходов.
Следует отметить, что при изготовлении труб для дымоходов используют сталь, в которой содержится более высокий процент никеля, хрома и углерода. Таким образом создается нержавеющая труба АISI 304 повышенной пластичности, обладающая отличной способностью сопротивляться всем видам коррозии.
Достоинства дымоходов из нержавеющей стали
Высокие эксплуатационные качества данных изделий обусловлены свойствами материала изготовления.
Жаропрочная труба из нержавейки для дымохода имеет ряд преимуществ перед аналогичными устройствами из других материалов:
- она имеет более длительный срок эксплуатации;
- повышенные прочностные характеристики;
- жаропрочная нержавейка дает возможность создания систем повышенной сложности при их исполнении в гофрированном виде.
Немалое значение имеет коррозионная устойчивость, свойственная для данных изделий.
Какая сталь используется
Для изготовления дымохода из нержавейки применяются следующие марки стали (по евроклассификации):
- AISI 304 – характерна повышенной устойчивость к воздействию кислотных составляющих дымовых газов в интервалах температур до 250 градусов, а слабокислотные газы она способна выдержать и при температуре 600 градусов. Используется для изготовления внутренних вкладышей сэндвичей, а также для дымоходных одностенных систем из нержавейки;
- AISI 310 – из этой стали производится жаропрочная труба, поскольку сталь способна выдерживать нагрев до 1000 градусов без потери прочностных качеств. Устойчивость к воздействию кислот несколько ниже, чем в предыдущем случае, но она достаточна для построения дымоходов твердотопливных котлов, в том числе в банях;
- AISI 316 – представляет собой усредненный оптимальный вариант для изготовления дымохода из нержавейки, поскольку хорошо переносит кислотность в дымовых газах до температуры 900 градусов, что определяет возможность ее применения для любых типов котельного оборудования.
Видео
Приведенные примеры не исчерпывают многообразия применяемых марок стали, для изготовления дымовыводящих систем. Так же используются и иные материалы и все они обеспечивают нормальный процесс утилизации печных газов, порой с некоторыми ограничениями.
Жаровые трубы
Камера сгорания – основной элемент газотурбинной установки. Создание процесса низкоэмиссионного сжигания внутри камеры сгорания – основной вопрос, который решают разработчики газотурбинных двигателей. Именно надежность и долговечность элементов камеры сгорания определяют ресурс и основные характеристики всей установки.
Один из самых важных узлов трубчато-кольцевых камер сгорания – жаровая труба.
Данный элемент работает в крайне тяжелых условиях повышенных температур (до 1000°С).
Именно в жаровой трубе сосредоточены большие температурные перепады при пуске или смене режима работы турбины. Именно это способствует наличию температурных напряжений в составляющих жаровой трубы. Поэтому, во многих случаях, жизненный цикл жаровых труб определяет жизненный цикл камеры сгорания в целом.
Чтобы обеспечить необходимый ресурс жаровой трубы, применятся ряд конструктивных решений:
- применение жаропрочных материалов для изготовления;
- соединение элементов с малой жесткостью для компенсации различных температурных расширений (поз. 8 рис.1);
- модификация элементов в местах максимальной концентрации температурных напряжений.
Конструкции дымоходов котельных установок
Рис. 1. Основные элементы односекционного отсека камеры сгорания ГТУ
На рис. 1 представлен односекционный отсек камеры сгорания газотурбинной установки.
Основные элементы это жаровая труба (3), элементы горелочного устройства (1,2), кожух (5).
Основные принципы сжигания топлива в камере сгорания
Топливо и окислитель (воздух) подаются в горелочное устройство. При помощи запальника происходит процесс воспламенения топливовоздушной смеси и ее горение в первичной зоне (10). Для зажигания трубчато-кольцевой камеры сгорания на жаровой трубе установлены пламеперепускные патрубки (9).
Температура факела внутри жаровой трубы достигает 1000°С. Для того, чтобы избежать пережога стенки, реализован процесс конвективного охлаждения. В канал, образованной кожухом (5) и стенкой жаровой трубы (3) подается воздух, отобранный между ступенями компрессора.
Помимо канала, воздух поступает в отверстия разбавления (6), что способствует снижению температуры уходящих газов и позволяет регулировать температурное поле на выходе. Для соединения с газосборником используется переходной элемент с уплотнительным кольцом (7).
Ограничения по эмиссии вредных выбросов заставили разработчиков двигаться в направлении снижения расхода топлива при сжигании. Данный подход усложняет процесс охлаждения жаровых труб.
Основное направление совершенствования конструкций жаровых труб – применение более эффективных систем охлаждения.
Вам может быть интересно:
- Газосборники камеры сгорания
- Заслонки камеры сгорания
- Пламеперепускные патрубки камеры сгорания
- Детекторы пламени
- Воспламенители
- Горелочные устройства
Размерный ряд
Представление о том, какие диаметры труб можно приобрести на рынке дает приведенная ниже таблица. Нужно обратить внимание на разность размеров в верхней и нижней части изделий. Из их разности становится понятно, как их соединить при монтаже.
Это производится простым насаживанием сверху вниз. Следует помнить, что в местах стыковки нужно применять специальный высокотемпературный герметик. Перед тем, как соединить дымоходные трубы его наносят на рифленую часть соединения без разрывов.
Выпускаемые диаметры обеспечивают исполнение отводящей системы для котлов любой мощности
Доборные элементы для монтажа
Эти детали являются вспомогательными устройствами, позволяющими соединить трубы в систему любой сложности.
Диаметры дымохода из нержавейки и соответствующие присоединительные размеры таких фитингов стандартизированы и обеспечивают их свободную стыковку.
Заглушка на дымоход устанавливается в нескольких случаях. Например, при переходе с горизонтального участка на вертикальный. В этом случае целесообразно на нижнем отводе установить заглушку, позволяющую удалять твердые продукты горения при очистке дымового канала.
Соединить дымоходные трубы из нержавейки можно через тройники под разными углами, что позволяет обходить участки с инженерными коммуникациями.
Возможность перехода на другие диаметры трубопрокатов дает использование воллеров.
Регулируемая заглушка из нержавейки – шибер – позволяет эффективно регулировать силу тяги в системе отведения продуктов горения.
Дымоход своими руками: советы мастера
Утепление конструкции
Учитывая высокие качества применяемого материала, возникает закономерный вопрос – зачем утеплять дымоходную трубу из нержавейки?
Суть в том, что применяется тонкий материал от 0,5 до 2,0 мм, который быстро охлаждается на воздухе. А в состав продуктов горения входят различные вещества, способные конденсироваться на стенках и забивать просвет, а скопившиеся смолы издают крайне неприятный запах.
Дымоходная одностенная труба продается без покрытия или уже в изоляции из базальтовой ваты.
Еще одна причина, зачем утеплять дымоход из нержавейки – более безопасная проводка ее через стену или потолочное перекрытие.
Монтаж дымохода
При кажущейся сложности процесса он вполне доступен для самостоятельного исполнения. Нужно только выполнять его внимательно и вдумчиво в следующем порядке.
Видео
Рассмотрим порядок действий на примере установки печи в бане:
- установить на место печь;
- на место выхода продуктов горения устанавливается одностенная труба, предварительно помещенная внутри контурного бака для подогрева воды. Он, в свою очередь подключается к накопительному баку для горячей воды с обраткой. В контурном баке вода нагревается под воздействием тепла проходящих через одностенку раскаленных газов;
- далее, нужно сделать достаточно обширное отверстие в потолке и это еще одно место, где становится понятно, зачем утеплять дымоход или устанавливать сэндвич – трубу. Делается из соображений безопасности с дополнительной изоляцией базальтовой ватой;
- прохождение дымохода через кровельный пирог также требует изоляции по тем же соображениям;
- после прохождения потолка в систему нужно установить смотровое окошко из набора комплектующих изделий, на котором монтируется заглушка;
- для последней, выходной секции снова понадобится труба с оголовком, потому, что она тоньше сэндвичной и подвергается меньшим ветровым нагрузкам.
Дымоходные трубы из нержавейки оценены по достоинству и в последние годы все активнее заменяют традиционные материалы. Тем более, что монтаж дымохода такого типа гораздо проще, чем кирпичная кладка.
- Видео
- В связи с этим можно ожидать, что и изготовление дымоходных труб из нержавейки, а также фитингов к ним, будет продолжать развиваться ускоренными темпами.
- Далее рассмотрим дымоходные системы выполненные из других материалов.
Кирпичные виды
Кирпич – традиционный материал для дымоходов. Согласно требованиям СНиП применяется только в полнотелом исполнении, толщина шва не более 10 мм. В качестве кладочного раствора применяются составы на основе извести, выше уровня кровли могут применяться цементно – песчаные растворы.
При кладке дымохода внутренняя поверхность не отделывается. Шероховатая структура способствует ускоренному отложению сажи из продуктов горения на стенках трубы. Очистку дымохода нужно производить регулярно перед началом отопительного сезона.
Постоянные перепады температуры ведут к разрушению кирпича внутри трубы, осыпавшиеся части сужают проход вплоть до полного его перекрытия.
Дымоходы керамические
Такие изделия в дымоходах применяются чаще всего в виде вставок, обкладываемых кирпичом. Таким образом, производится усиление внутренней поверхности и обеспечивается более длительный межремонтный период.
Специально для вставок производятся также керамические изделия прямоугольной формы и различного сечения.
Определение пригодности использования жаропрочных труб в быту
Пригодность жаропрочной трубы для использования в быту можно установить по сертификату, которым снабжается каждая труба. В сертификате указывается химический состав сплава, из которого изготовлена труба. Следует знать, что если в стали содержание хрома превышает 12%, то это уже нержавеющая сталь со всеми ее свойствами.
Когда содержание хрома превышает 17%, то антикоррозионные свойства такого сплава исключительно высоки и трубы из этого материала способны сопротивляться коррозии, даже будучи помещенными в 50% раствор азотной кислоты.
Огромная степень сопротивляемости жаропрочных нержавеющих труб коррозии объясняется тем, что на поверхности такой трубы образуется тончайшая пленка окислов, которая защищает трубу от внешних воздействий. Таким же свойством обладают и сплавы, содержащие в своем составе никель, который образует на поверхности сплава соединения, называемые твердым раствором.
Промышленностью выпускается большой ассортимент жаропрочных труб с разной толщиной стенки и различного диаметра. Так, толщина стенки трубы может быть в пределах от 2 до 10 мм, а диаметр изменяется от 10 до 325 мм.
В быту, в основном, используются только профильные трубы и трубы, изготовленные для применения в качестве дымоходов. Устройство в квартире камина, установка печи или отопительного котла не может считаться законченным до момента установки жаропрочной трубы в качестве дымохода.
Применение этого вида труб вызвано не только их жаропрочностью, но и способностью защищаться от химической агрессии в связи с тем, что продукты горения, двигаясь по трубам, оставляют на их стенках высокоагрессивные капли кислоты, которые образуются при контакте продуктов горения с находящимися в воздухе водяными парами. Определить технические данные труб, как и выяснить возможность их использования для дымохода можно, сравнив их параметры с теми, что изложены в ГОСТ 5632-61 для труб, которые предполагается использовать в качестве дымохода. Вкратце их можно изложить следующим образом:
•наружная и внутренняя поверхности трубы должны быть гладкими и не иметь никаких неровностей и сколов; •трубы, подвергаемые нагрузке, должны деформироваться, но восстанавливать свою форму после того, как нагрузка исчезнет.
Только правильно сделанный выбор позволит обеспечить устойчивую и долговременную работу тех бытовых отопительных приборов, в которых в качестве дымохода была использована жаропрочная труба.
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Загрузка...
