Типы газовых котлов. Виды и типы газовых плит Виды баллонов по способу подключения

Газовой горелкой называется устройство, обеспечивающее устойчивое сжигание газообразного топлива и регулирования процесса горения.

Основные функции горелок:

· Подача газа и воздуха к фронту горения;

· Смесеобразование;

· Стабилизация фронта пламени;

· Обеспечение требуемой интенсивности процесса горения газа.

Типы газовых горелок

1. Диффузионные горелки.

2. Инжекционные среднего и низкого давления.

3. Кинетические – с принудительной подачей воздуха низкого и среднего давления.

4. Комбинированные газомазутные горелки низкого и среднего давления.

Все горелки должны пройти государственные испытания в специальных испытательных центрах и иметь «Сертификат соответствия российским стандартам»

(Испытания: г.Шахты, Ростовской области, Свердловская область: «Уральский испытательный центр горелочных устройств».

Диффузионная горелка . Диффузия – процесс самопроизвольного проникновения одного вещества в другое.

В диффузионных горелках весь, необходимый для сгорания газа воздух – вторичный. Диффузионные горелки практически нигде не применяются. Диффузионная горелка представляет собой трубу с отверстиями для выхода газа, расстояние между отверстиями определяется с учетом распространения пламени от одного отверстия к другому. В такую горелку подается чистый газ без примеси воздуха. Горелки маломощные, требуют большой объем топочного пространства или подачу воздуха в топку вентилятором.

В промышленности на старых заводах применяется подово-щелевая диффузионная горелка, представляющая собой трубу Æ 57мм с высверленными на ней в 2 ряда отверстиями.

К преимуществам диффузионных горелок можно отнести простоту конструкции и устойчивое пламя.

Инжекционная горелка. Подсос воздуха за счет разряжения, создаваемого струей истекающего газа, называется инжекцией, или подсос воздуха осуществляется за счет энергии струи газа. Инжекционные горелки бывают с неполной (50…60%) инжекцией воздуха и полной инжекцией.

В инжекционных горелках в горении участвует воздух первичный (50…60%) и вторичный из объема топки. Горелки эти называются еще саморегулирующимися (т.е., чем больше подача газа, тем больше засасывается воздуха).

Недостатки этих горелок: нуждаются в стабилизации пламени от отрыва и проскока. Горение – с шумом при работе.

Достоинства горелок: простота конструкции, надежность в работе, возможность полного сжигания газа, возможность работы на низких и средних давлениях, подача воздуха за счет энергии струи газа, что экономит электрическую энергию (вентилятора).

Основными частями инжекционных горелок являются:

· Регулятор первичного воздуха (1);

· Сопло (2);

· Смеситель (3).

Регулятор первичного воздуха представляет собой вращающийся диск, шайбу или заслонку, с помощью которых регулируется подача первичного воздуха.

Сопло служит для превращения потенциальной энергии давления газа – в кинетическую (скоростную), т.е. для придания газовой струе такой скорости, которая обеспечивала бы необходимый поток воздуха.

Смеситель горелки состоит из 3-х частей:

· Инжектора (4);

· Конфузора (5);

· Диффузора (7).

В инжекторе создается разрежение и создается подсос первичного воздуха.

Самая узкая часть горелки – конфузор, в котором происходит выравнивание газо-воздушной смеси.

В диффузоре происходит окончательное перемешивание газовоздушной смеси и увеличение ее давления за счет снижения скорости.

Горелка с принудительной подачей воздуха. Это кинетическая или двухпроводная горелка. Воздух для сгорания газа подается в горелку принудительно вентилятором 100%, т.е. весь воздух первичный. Горелка эффективная, большой мощности, не требует большого топочного пространства. Работает на низком и среднем давлении газа, нуждается в стабилизации пламени от отрыва и проскока.

В горелке имеется завихритель воздуха, предназначенный для полного перемешивания газа с воздухом внутри горелки.

У горелки имеется керамический туннель, выполняющий функции стабилизатора.

Комбинированные газомазутные горелки. У этих горелок помимо газовой части имеется форсунка для распыливания жидкого топлива. Одновременное сжигание газа и жидкого топлива разрешается кратковременно при переходе с одного вида топлива на другой.

Форсунка представляет собой конструкцию типа труба в трубе. По центральной трубе подается жидкое топливо, по межкольцевому пространству подается распыливающий воздух или пар.

Преимущества газового отопления для владельца частного дома очевидны. Это минимальная стоимость топлива, доступная цена оборудования, простота монтажа и высокая энергоэффективность.

Кроме этого, газовый котел избавляет от необходимости заготовки дров и трудоемкой топки. И хотя монтаж такого оборудования – дело специалистов, выбор газового котла для частного дома всегда остается за хозяевами. Учитывая разнообразие предложений отопительных устройств, работающих на природном газе, сделать его непросто.

Поэтому мы предлагаем краткий экскурс по теме разновидности и технические характеристики бытовых газовых котлов. Он поможет сделать свой выбор более осмысленным и точным.

Разновидности газовых котлов

Первым критерием, по которому покупатель судит о данной технике, является компания- производитель. Импортные бренды, как правило, дороже отечественных моделей. При этом по ряду показателей – надежность, ремонтопригодность, срок службы и КПД они превосходят продукцию менее известных фирм.

Между собой известные марки активно конкурируют, стремясь привлечь внимание покупателя современным дизайном, компактностью и надежностью. Здесь, как и в других категориях бытового оборудования, основным показателем при прочих равных параметрах является цена.

Переходя в техническую область, отметим, что все бытовые газовые котлы делятся по типу установки на настенные и напольные . Основная разница здесь заключается в весе.

Тяжелый напольный котел на стену не повесишь, а легкий агрегат нет смысла ставить на пол, занимая лишнее пространство. Большой вес напольного оборудования (от 150 до 200 кг) свидетельствует не только о высокой мощности, но и о долговечности.

Настенное отопительное оборудование (вес от 20 до 30 кг) не бывает мощнее 45 кВт, в том время как тепловая производительность напольных котлов измеряется сотнями киловатт.

Площадь обогрева – еще одна важная характеристика газового котла, которую производители специально указывают для покупателей. Мощность – термин для специалистов. На бытовом языке гораздо понятнее звучит площадь обогрева. Зная геометрические параметры помещений своего дома, можно легко выбрать подходящий агрегат.

Следующие базовые технические характеристики газового котла – количество контуров и тип горелки.

Контур – замкнутый круг (теплообменник-трубы-радиаторы), или открытая магистраль (водопровод-теплообменник-смеситель), по которому движется вода. Одноконтурный котел проще по устройству и дешевле, но при этом не способен дать горячую воду для бытовых нужд.

Двухконтурный, напротив, универсален. Он не только греет батареи, но также нагревает воду для ванной комнаты и кухни. Его сокращенно обозначают АОГВ (агрегат отопительный+горячее водоснабжение).

Решив купить одноконтурный котел, не забудьте о дополнительном источнике тепла (электробойлер или газовая колонка), который обеспечит ваше жилище горячей водой. Если же вы делаете выбор в пользу универсальности, то двухконтурная отопительная техника полностью оправдает ваши надежды.

Тип горелки – немаловажный параметр , от которого зависит способ отвода дымовых газов и КПД установки.

Атмосферные горелочные устройства появились первыми. Они просты по конструкции, бесшумны и надежны в работе.

С атмосферным агрегатом не сможет работать без высокого дымохода. Внутри него должна стоять труба из кислотостойкой нержавеющей стали.

Для городской квартиры новой планировки отсутствие дымовой трубы – серьезная проблема. В вентиляционные каналы отводить продукты сгорания нельзя. Поэтому в конструкцию котла внедрили новый тип горелки – наддувную и назвали его турбированным.

На наличие наддувной горелки указывает название камеры сгорания. У атмосферных горелок она открытая, а у надувных – закрытая. Почему? Объясняем. В турбированном котле подача воздуха и отвод дымовых газов производится по системе «труба в трубе». По внутреннему каналу меньшего диаметра отводятся топочные газы, а по внешнему вентилятор засасывает чистый воздух. Такая схема требует закрытой конструкции камеры сгорания.

Решая вечный вопрос застройщика, какой газовый котел лучше можно сказать, что турбированная установка экономичнее в потреблении газа и не знает проблем с тягой. Она не требует строительства дымохода и монтажа мощной приточной вентиляции топочного помещения. Недостаток всех турбокотлов — обмерзание наружного выпуска коаксиальной трубы, где встречаются теплый влажный и холодный воздух.

Приняв во внимание характеристики, о которых мы вам рассказали, не забудьте поинтересоваться материалом, из которого изготовлен теплообменник. Для напольных котлов есть два варианта: чугун или сталь. Первый более стойкий к коррозии и (как утверждают рекламные проспекты), более долговечный.

Отметим, что долговечность чугуна – понятие весьма относительное. Он прослужит вам 25-30 лет только при условии использования подготовленной воды (очищенной от солей) и нормальной работе четырехходового смесительного клапана. Его внедряют в систему для защиты хрупкого чугуна от перепада температур между зоной нагрева и точкой входа остывшей воды из обратной магистрали.

Если учесть эти риски и приплюсовать к ним высокую стоимость котлов с чугунными теплообменниками, то следует рассмотреть вариант со стальной камерой сгорания. Сталь – прочный и при этом пластичный материал. Она не боится резких перепадов температуры в камере сгорания. При условии надежной защиты от коррозии или использования нержавеющей стали, такой теплообменник прослужит вам очень долго.

Медный теплообменник хорош во всех отношениях. Он легче стального и чугунного, обладает высокой теплоемкостью, пластичностью и стойкостью к коррозии. Поэтому его можно признать оптимальным вариантом для настенного котла.

Резюмируя наш обзор, кратко повторим, как правильно выбрать газовый котел для дома:

Площадь обогрева, м2 или мощность;
Напольный или настенный;
Количество контуров (1 или 2);
Тип камеры сгорания (атмосферная или закрытая);
Материал теплообменника.

Фирмы-производители, отзывы, ориентировочные цены

Задача продавца – продать котел. Поэтому не надейтесь, что вам объективно укажут на недостатки каждой модели. Внимательно изучите перед покупкой отзывы пользователей. В них аргументированно раскрываются слабые места конструкции.

Известный бренд – сильный аргумент в пользу выбора. Это концентрированное выражение опыта производства, уровня технологий, качества материалов и сборки.

Подбирая экономичный газовый котел для отопления дома, обратите внимание на такие популярные немецкие марки, как Vaillant (Вайлант) и Bosch (Бош).

Они надежны и потребляют минимальное количество газа. Отзывы об их работе в большинстве случаев положительные. Минимальная цена настенного 2-х контурного котла Vaillant (атмосферный) мощностью в 24 кВт (площадь отопления до 240 м2) начинается от 35 тысяч рублей. Котел Bosch с аналогичными характеристиками существенно дешевле (от 23 тыс. руб.). Ориентировочные цена атмосферных агрегатов данных компаний (напольное исполнение, площадь отопления до 320 м2) начинаются от 60 тыс. руб.

Итальянские бренды Baxi (бакси), Ariston (Аристон), Ferroli (Ферроли), корейский Navien (Навьен) при достаточно высоком качестве оборудования доступны по цене большинству домовладельцев. В отзывах покупателей вы встретите больше положительных оценок, чем откровенного негатива.

Цены на настенные атмосферные модели (24 кВт) здесь стартуют с отметки в 25 000 рублей. Напольные установки данных компаний (отапливаемая площадь до 300 м2) обходятся покупателям в сумму от 50 тысяч рублей.

Хорошо зарекомендовала себя отопительная техника отечественной компании Лемакс и словацкий Protherm (Протерм). Напольные модели Протерм с атмосферной горелкой (мощность 35 кВт) можно приобрести за 40 тыс. руб., а настенные 24 – киловаттные двухконтурные котлы за 25-26 тысяч рублей.

Напольные атмосферные агрегаты Лемакс мощностью 35 кВт (одноконтурные) можно купить за 34 000 рублей. За настенный атмосферный двухконтурный агрегат данной компании (площадь отопления 250 м2), продавцы просят от 19 000 рублей.

В отличие от других брендов, фирма Лемакс работает и в категории напольных одноконтурных котлов малой мощности (от 7,5 до 16 кВт) предлагая их по ценам от 12 до 16 тыс. руб.

Газовое автономное отопления является на сегодняшний день самым популярным в быту, учитывая масштабы применения. Природный газ представляет собой самый доступный вид топлива для эффективного обогрева жилых помещений в автономном режиме. Домашний котел - это технически совершенный, высоко технологичный агрегат, который посредством сжигания газа в камере сгорания обеспечивает нагрев теплоносителя в системе отопления. Сегодня на рынке отопительного и обогревательного оборудования широко представлены различные виды газовых котлов отопления, предназначенных для жилых помещений квартиры или частного дома практически любой площади.

Внутреннее устройство газовых котлов

Рассмотрим основные узлы и устройство газовых нагревательных котлов.

Теплообменники

Эффективность работы газового котла определяется теплообменником, который является одним из основных элементов конструкции. Как и котлы по типу размещения, теплообменники различаются по материалу изготовления. Наиболее распространены теплообменники трех видов:

стальные — устанавливаются в газовых котлах бюджетных моделей;
из нержавеющей стали – ими оснащаются котлы настенного типа;
чугунные – оборудуются практически все модели в напольном исполнении.

Если говорить подробно о каждом типе теплообменников, то важно знать следующее:

Стальные устройства просты в изготовлении, но по долговечности проигрывают изделиям из нержавейки и из чугуна, так как подвержены коррозии. Кроме того, продукты окисления стали попадают в воду и накапливаются в радиаторах, поэтому стоимость агрегатов с теплообменником из стали ниже цены других вариантов исполнения, что при ограниченности бюджета часто становится главным критерием выбора.
Чугун – хрупкий материал, но эксплуатация в газовом котле исключает ударные нагрузки, и этот недостаток не принципиален. Чугун подвержен окислению, но в слабой степени, поэтому химический состав воды от контакта с чугуном почти не меняется. Теплоёмкость котлов с чугунными теплообменниками высока, что обусловлено характеристиками материала изготовления. Агрегаты данного типа долговечны.
Теплообменники из нержавеющей стали эстетичны, стойки к ударному воздействию и не изменяют химический состав воды. Цена их из трёх вариантов исполнения узла наиболее высока, так как обусловлена, кроме перечисленных достоинств, высокой стоимостью материала и сложной технологией изготовления.

Чугунные теплообменники и изделия из нержавеющей стали имеют примерно одинаковую эффективность и долговечность. Если при выборе газового котла исходить из соображений надёжности и функциональности, то следует отдать предпочтение моделям с чугунным теплообменником — автономное газовое отопление устанавливается не на один год, важно учитывать ресурс газового котла и возможность производства текущего ремонта.

Газовые горелки

Любой газовый отопительный котел, независимо от конструкции и вида, оснащен газовой горелкой. Это устройство, через которое в камеру сгорания осуществляется подача природного газа. Горелка оснащена форсунками, благодаря которым горящий газ распределяется по всей горелке, обеспечивая равномерный нагрев теплоносителя. Горелки, в зависимости от модели и типа котла, выпускаются нескольких разновидностей и классифицируются по двум параметрам: функциональности и предназначению.

По функциональности горелки делятся на следующие виды:

диффузионные устройства — обеспечивающие смешение природного газа и кислорода уже в процессе горения;
инжекционные горелки - обогащающие газ кислородом еще до поступления в камеру сгорания;
горелки атмосферные – действующие по принципу инжекционных устройствах (степень насыщения газа кислородом менее интенсивная);
регенеративные горелки — разогрев газа перед подачей в камеру сгорания осуществляется посредством работы регенератора;
горелки с нагнетателем — работу по подаче топлива в камеру сгорания выполняет вентилятор;
горелки с предварительным полным и неполным смешиванием.

На заметку: последний вид горелок для отопительных газовых котлов работает по принципу газового резака, где вместо природного газа используется бутан. Кислород смешивается с газом непосредственно на выходе из форсунки, создавая необходимую интенсивность горения топливной массы.

Помимо классификации газовых горелок по функциональности, существует их разделение по предназначению:

бытовые;
промышленные.

Бытовые газовые котлы с небольшой мощностью оснащены горелками атмосферного типа, так как в большинстве случаев требуется простота использования нагревательного агрегата и длительная эксплуатация.

Промышленные модели, обладающие большой мощностью, работа которых выполняется в режимах повышенной сложности, оснащаются инжекционными горелками.

Горелки, использующие работу воздушных нагнетателей, в газовых котлах устанавливаются редко.

Разновидности камер сгорания

Кроме разделения газовых котлов по типу теплообменника и виду газовой горелки, существует классификация отопительного оборудования по устройству камеры сгорания (топочной камеры).

Котлы могут быть:

с открытой топкой;
с закрытой камерой сгорания.

В первом случае для нормальной работы котла необходимым условием является наличие дымохода. Такие котлы обычно ставятся в частных домах, где планировка здания позволяет сделать дымоход нужной длины и соответствующего диаметра.

Важно! Дымоход должен отвечать требованиям проектной документации системы отопления, т.е. соответствовать мощности котла и архитектуре здания. От диаметра и длины трубы зависит интенсивность тяги, необходимой для горения топлива в камере сгорания и обеспечения безопасности эксплуатации отопительного оборудования.

Для отопления квартир небольшой площади используются котлы с закрытой топкой. Такие модели не требуют для своего монтажа устройство отдельного дымохода. Вывод продуктов горения осуществляется через отверстие в стеновой панели дома, в которое выводится коаксиальный дымоход, служащий одновременно и для подачи воздуха. В качестве резервного устройства в целях безопасности помещение дополнительно оборудуется принудительной вытяжкой (вытяжной вентилятор).

Котлы с закрытой топкой имеют существенное преимущество перед открытыми камерами сгорания. Воздух нагнетается в топку не только перед включением котла, но и продолжает поступать в камеру сгорания уже после его отключения. В результате из топки удаляются все остаточные продукты горения, включая газ, скопившийся в топке в результате аварийной утечки.

Котлы с принудительной вентиляцией обладают лучшими эксплуатационными характеристиками. Розжиг котла осуществляется быстрее, а топливная масса практически полностью выгорает. КПД у таких котлов, в сравнении с традиционными моделями, гораздо выше, что даёт существенную экономию газа.

Особенности бытовых газовых котлов

Разобравшись с различными видами котлов и их внутренним устройством, рассмотрим ещё один вид классификации - по способу нагрева теплоносителя. Речь пойдет об одноконтурных и двухконтурных отопительных котлах.

Одноконтурный котел используется только для монтажа домашней системы отопления в жилых объектах небольшой площади. Увеличение функциональности агрегата в данном случае ограничено технологическими возможностями однотрубной системы отопления. Котел не имеет специальных гидравлических устройств и приспособлений, способных обеспечить горячее водоснабжение в доме. В сравнении с двухконтурными котлами такие агрегаты значительно дешевле.

На заметку: Чтобы обеспечить жильё системой ГВС, одноконтурные котлы дополняют другим водогрейным прибором – бойлером косвенного нагрева (водогрейный электротитан), который устанавливают рядом с котлом. Объем емкости бойлера подбирается в зависимости от количества точек горячего водозабора (50-500-800 л.) и обуславливается мощностью его нагревательного элемента

Двухконтурные котлы выглядят во всех отношениях предпочтительнее. Такие агрегаты обладают большей мощностью и используются для отопления внутренних помещений и обеспечения жилого объекта горячей водой одновременно. Конструкция двухконтурных котлов оснащена как агрегатами для осуществления отопления жилья, так и узлами для системы горячего водоснабжения — емкостными или проточными водонагревателями.

Двухконтурный котёл легко и быстро приводится в действие, интенсивность нагрева теплоносителя соответствует заданным параметрам, а нагрев радиаторов отопления во всех помещениях происходит равномерно.

Единственный минус, как первого, так и второго типа двухконтурных котлов настенного расположения заключается в малой мощности водонагревательной системы – такие устройства имеют в конструкции ёмкость для горячей воды объёмом всего 50-100 л, тогда как напольные модели — 150-200 л.

Выводы

Все существующие сегодня модели бытовых газовых котлов способны удовлетворить необходимый минимум потребностей обитателей жилья. Выбор вида котла должен быть привязан в первую очередь к потребностям и условиям эксплуатации, поэтому приобретать излишне мощный агрегат не следует – большой запас мощности останется невостребованным. Однако и маломощный домашний котёл, не отвечающий требованиям – пустая трата денег.

При этом цена агрегата – не последний по важности критерий. Покупка дешёвого оборудования чревата частыми выходами его из строя и в конечном итоге обернётся высокими затратами на котёл низкого качества, поэтому выбирать устройство следует в среднем ценовом диапазоне, функциональность и качество изделий в котором часто отличается от топовых моделей лишь отсутствием одной-двух редко используемых опций.

Существуют различные типы газовых котлов.

Газовые котлы считаются самыми оптимальными.

Они обеспечивают эффективный обогрев помещений в случае отсутствия доступа к централизованной отопительной системе. Высокий спрос на данный вид отопительного оборудования обоснован видом потребляемого топлива. Природный газ — это самой доступный ресурс на сегодняшний день, который позволяет получить тепловую энергию. Из-за наличия широкого ассортимента есть возможность подбора оптимального варианта для обогрева помещения.

Классификация газовых котлов

По способу исполнения. Существуют напольные и настенные типы котлов. Отличительной чертой напольных газовых котлов является широкий диапазон регулирования мощности. С их помощью можно обогревать помещения площадью до 200 м². При совместной работе с бройлером с помощью такого котла обеспечивается максимальная подача горячей воды. Отличием настенных котлов являются компактные габариты, которые позволяют экономить площадь установки. Настенные котлы оснащены устройствами, которые обеспечивают безопасность эксплуатации (блокировочные термостаты, датчики наличия пламени, датчики контроля тяги, механизм отключения во время перебоев электропитания и прочие).
По количеству контуров отопления. Одноконтурные котлы предназначены для нагрева теплоносителя либо отопительной системы, либо горячего водоснабжения. Двухконтурные используются в одновременном отоплении помещения и подаче теплой воды. Для решения индивидуальных потребностей подойдет приобретение газового котла с бойлером, который позволит иметь постоянный запас воды (40-70 литров), или оборудование проточного типа.
По способу сброса продуктов сгорания. При естественной тяге в котлах отопления вывод продуктов сгорания происходит путем постоянного притока воздуха с улицы. Такие приборы устанавливаются в нежилых помещениях или в небольших домах. Если в приборе оборудована принудительная тяга с закрытой камерой сгорания, то воздух забирается с помощью специального дымохода, состоящего из внешней и внутренней трубы. Эти котлы не сжигают кислород, находящийся в помещении, и не требуют дополнительного притока холодного воздуха для поддержания горения газа.
По энергоэффективности. Существуют конвекционные котлы, использующие низшую теплоту сгорания. Такая система отопления должна проектироваться с созданием всех условий, не допускающих конденсацию водяных паров, которые содержат растворенные кислоты, на стенках теплообменника, топки и дымохода. В конденсационных котлах используется высшая теплота сгорания. Обогрев помещения происходит за счет водяных паров, которые образуются на стенках экономайзера.
По типу розжига. При электронном розжиге запуск происходит автоматически. Такие модели более экономичны из-за отсутствия запальника с пламенем, горящим постоянно. При временном прерывании подачи электричества включение котла происходит автоматически при возобновлении питания. В случае пьезорозжига котел придется включать вручную.

Газовые настенные котлы

Как и любые другие, газовые настенные котлы являются основой всей системы отопления. Считаются самым доступным и распространенным оборудованием для отопления. Подобный котел несет в себе технологичность и комфорт при применении в загородном доме.

Монтаж отопления проводится там, где находится газопровод. Они могут работать от магистрали с природным газом, а также от баллона со сжиженным газом. Баллон со сжиженным газом имеет высокую стоимость и является менее эффективным в эксплуатации, чем на природном газе. Чтобы установить настенный котел, необходимо иметь перечень определенных документов. Монтаж и обслуживание такого типа оборудования должны производить профессионалы, которые специализируются на этом оборудовании.

Наличие газовых горелок, газовой арматуры и теплообменника является основным узлом газового настенного котла. Медные теплообменники имеют самую низкую стоимость и легкий вес. Такие теплообменники применяются чаще всего, но существуют также стальные и чугунные. Настенные котлы оборудованы элементами управления, защиты и самодиагностики.

Существуют одноконтурные и двухконтурные настенные котлы. Одноконтурные предназначены для отопления помещений, а чтобы нагреть воду, устанавливается колонка или электрический бройлер. Двухконтурные котлы могут использоваться как для отопления, так и для горячего водоснабжения (не одновременно).

При правильном монтаже и эксплуатации такой котел может прослужить до 15-20 лет (с гарантией 1 год). По окончанию гарантийного срока следует провести техобслуживание. Техническое обслуживание рекомендуется проводить ежегодно.

Газовые конденсационные котлы

Газовые конденсационные котлы — это надежные, современные и высокотехнологичные приборы.

В отличие от обычных котлов, которые пропускают продукты сгорания через решетку теплообменника, конденсационные создают передачу своей тепловой энергии в теплообменник. Через дымоходы выводятся отходящие газы в атмосферу, теряя часть теплоты. Вместе с газами происходит выход топливного пара, который образуется при сгорании, снижая эффективность и забирая часть энергии. Эта энергия сохраняется конденсационным котлом и передается в систему отопления.

При охлаждении происходит превращение пара в жидкость (конденсация), что ведет к высвобождению определенного количества теплоты. Специальный теплообменник скапливает конденсацию и передает тепло в систему отопления. Во время полного сжигания единицы топлива происходит выработка тепла, высвобождающаяся при конденсации. Это явление именуется высшей теплотой сгорания топлива.

Конденсационные котлы обладают высокой экономичностью. Из-за использования высокотехнологичных горелок происходит обеспечение приготовления топливно-воздушной смеси в необходимых пропорциях для данного режима горения.

Этот тип котлов может быть как в настенном виде, так и в напольном.

Для конденсационных котлов устанавливается система отопления с расчетом на более низкую температуру теплоносителя. В этом проекте учитывается температура теплоносителя в обратном контуре. Температура не может превысить 60°С при любых климатических условиях.

Такой тип отопительных приборов является самым массовым в Европе. Во многих странах запрещается устанавливать любые газовые котлы, кроме конденсационных, так как именно эти котлы имеют самые низкие показатели выбросов вредных веществ и самый высокий КПД.

Типы газовых горелок в отопительных котлах

Классификация газовых горелок:

по давлению газа;
по конструкции, которая влияет на способность сжигания газа, а также его смешение с воздухом во время горения.

По давлению газа, который подается для сжигания, различают горелки:

низкого давления. До 0,05 кгс/см² (5 кн/м², 500 мм вод.ст.);
среднего давления. От 0,05 до 3 кгс/см² (5-300 кн/м², 0,5-30 м вод.ст.);
высокого давления. От 3 кгс/см² (300 кн/м², 30 м вод.ст.).

По конструкции и методу сжигания газа делятся на:

диффузные;
инжекционные;
газотурбинные;
двухпроводные;
комбинированные.

Принцип работы диффузионных горелок основывается на горении, которое происходит при смешивании горючего газа и воздуха, находящихся внутри камеры сгорания. Для этого при определенном давлении на горелку подается газ, а воздух поступает естественным путем. После смешивания образуется горючая смесь.

Работа инжекционных горелок происходит при смешивании газа и воздуха внутри корпуса. Воздух для горения инжектируется, смешиваясь с газом, с помощью специального раструба и сопла для выхода газа с высокой скоростью. Имеют полное и частичное смешивание количества подаваемого воздуха.

В двухпроводном типе газовых горелок воздух подается с помощью дутьевого вентилятора. В зоне сжигания происходит смешивание горючего газа с воздухом. Имеют возможность работоспособности на низком и среднем давлении. Этот тип горелок является компактным, бесшумным в работе. Имеет широкий диапазон тепловой мощи с регулировкой.

Конструкция газотурбинных горелок предполагает подачу воздуха с помощью осевого вентилятора, который начинает работать при включении турбины, которая находится в потоке истекающего газа. Подача воздуха происходит в обратном направлении от течения газа из горелки. В следующей статье — сколько сжигают газа настенные газовые котлы.

Методы стабилизации пламени горелки в топке

Пределами устойчивой работы горелок является отрыв пламени от горелок и проскок пламени внутрь горелки.

Стабилизация пламени производится с помощью специальных устройств и создания условий для предотвращения отрыва или проскока:

· Поддержание скорости выхода ГВС в безопасных пределах;

· Поддержание температуры в зоне горения не ниже температуры воспламенения ГВС.

Когда в горелку поступает чистый газ без воздуха, то пламя в этом случае наиболее устойчиво, т.к. проскока быть не может, а отрыв маловероятен, т.к. такие устройства работают на низком давлении газа.

В горелках, в которых имеется готовая газо-воздушная смесь, т.е. газ и воздух, возможен отрыв и проскок. Проскок пламени в горелку можно предотвратить, если:

· Уменьшить выходное отверстие для ГВС;

· В устье горелки установить щелевой стабилизатор с размером щели не более 1,2мм или сетки с мелкой ячейкой, размером не более 2,5мм;

· Если охлаждать выходное отверстие горелки.

Отрыв пламени от горелки можно предотвратить, установив у устья горелки постоянно горящую запальную горелку, с помощью огнеупорных туннелей различной конструкции, установки рассекающего стабилизатора, установки в топке котла огнеупорной горки из огнеупорного кирпича. Горка (огнеупорная) в топке предотвращает отрыв пламени и поддерживает температуру в топке котла.

Газовые горелки

Основные функции горелок:

· Подача газа и воздуха к фронту горения;

· Смесеобразование;

· Стабилизация фронта пламени;

· Обеспечение требуемой интенсивности процесса горения газа.

1. Диффузионные горелки.

2. Инжекционные среднего и низкого давления.

3. Кинетические – с принудительной подачей воздуха низкого и среднего давления.

4. Комбинированные газомазутные горелки низкого и среднего давления.

(Испытания: г.Шахты, Ростовской области, Свердловская область: «Уральский испытательный центр горелочных устройств».

Диффузионная горелка . Диффузия – процесс самопроизвольного проникновения одного вещества в другое.

В промышленности на старых заводах применяется подово-щелевая диффузионная горелка, представляющая собой трубу Æ 57мм с высверленными на ней в 2 ряда отверстиями.

К преимуществам диффузионных горелок можно отнести простоту конструкции и устойчивое пламя.

Инжекционная горелка. Подсос воздуха за счет разряжения, создаваемого струей истекающего газа, называется инжекцией, или подсос воздуха осуществляется за счет энергии струи газа. Инжекционные горелки бывают с неполной (50…60%) инжекцией воздуха и полной инжекцией.

Основными частями инжекционных горелок являются:

· Регулятор первичного воздуха (1);

· Сопло (2);

· Смеситель (3).

Смеситель горелки состоит из 3-х частей:

· Инжектора (4);

· Конфузора (5);

· Диффузора (7).

В инжекторе создается разрежение и создается подсос первичного воздуха.

Самая узкая часть горелки – конфузор, в котором происходит выравнивание газо-воздушной смеси.

У горелки имеется керамический туннель, выполняющий функции стабилизатора.

Комбинированные газомазутные горелки. У этих горелок помимо газовой части имеется форсунка для распыливания жидкого топлива. Одновременное сжигание газа и жидкого топлива разрешается кратковременно при переходе с одного вида топлива на другой.

Электромагнитная арматура.

Это клапаны КГ-70,40,20,10 и вентиль СВМГ, предназначенные для автоматического выключения и включения горелок.

Работают в системе автоблокировок и регулирования, предназначенных для отключения подачи газа на котел в случае отклонения какого-либо параметра работы котла от нормально-заданного.

Электромагнитные клапаны КПЭГ-100п, КПЭГ-50п также предназначены для работы в системе автоматической блокировки по отключению напряжения. Включается только вручную.

Устройство клапанов.

Клапаны КГ работают на газопроводах с давлением не более 0,5 кг/см. Клапан состоит из корпуса, крышки, между которыми зажата мембрана.

Сверху мембраны имеется металлический диск, снизу уплотнительная прокладка, выполняющая функцию клапана. Прокладка и металлический диск между собой стянуты болтом.

В верхней части крышки имеется колпак, под которым имеется болт-ограничитель прогиба мембраны.

В состав клапана КГ входит сервоклапан и катушка электромагнита. В сервоклапане имеются два отверстия, в верхней части перепускное, а снизу сбросное, которые по очереди бывают открытыми и закрытыми золотником, связанным через шток с сердечником катушки электромагнита.

В сервоклапане над золотником имеется короткая жёсткая пружина, которая при отключении напряжения плотно прижимается к седлу сбросного отверстия золотника.

При отсутствии напряжения на катушке электромагнита золотник сервоклапана под действием веса сердечника электромагнита, силы пружины перекрывает сбросное отверстие, т.е. сидит на седле сбросного отверстия.

Через сбросное отверстие, закрытое золотником, прекращается сброс газа из надмембранной полости ЭКГ в атмосферу. Перепускное отверстие в сервоклапане осталось открытым. Подмембранная полость клапана через прорези в корпусе, через открытое перепускное отверстие сообщается с надмембранной полостью, по принципу сообщающихся сосудов. Давление газа в подмембранной и в надмембранной становится равным. При этом мембрана, под действием веса диска на ней и силы пружины перекрывает проход газа.

При подаче напряжения на катушку электромагнита сердечник втягивается внутрь катушки, через шток приподнимает золотник от седла сбросного отверстия, открывая его и закрывая перепускное отверстие в верхней части сервоклапана.

Газ из надмембранной полости клапана КГ через открытое сбросное отверстие сбрасывается в атмосферу через импульсную трубку. При этом давление в надмембранной полости становится равным атмосферному давлению.

Мембрана, под действием входного давления газа под ней, прогнется вверх вместе с уплотнительной прокладкой снизу, и обеспечит проход газа на горелку. А перепускное отверстие сервоклапана при этом закрыто золотником и связи по дмембранного и надмембранного пространства клапана – нет.

Неисправности клапана КГ:

1. Негерметичность прилегания клапана к седлу. Пропуск газа на горелку в топку.

2. Негерметичность прилегания золотника сервоклапана к седлу сбросного отверстия. В этом случае, если сбросная трубка врезана в выходной газопровод горелки, согласно паспорта на клапан завода-изготовителя, то также произойдет загазовывание топки.

3. Негерметичное перекрытие золотником перепускного отверстия сервоклапана (напряжение на катушку подано, клапан открыт). При такой негерметичности, клапан может закрыться вследствие того, что газ из по дмембранной полости через прорези в корпусе и негерметично закрытое перепускное отверстие поступит в надмембранную полость клапана и он закроется. Для устранения негерметичности (вышеназванных) необходимо заменить уплотнительные поверхности, проявив при этом незаурядную фантазию, т.к. Российскими предприятиями ЗИП не поставляются. Для устранения негерметичности сервоклапана можно регулировать ход золотника устройством, находящимся в присоединении сердечника электромагнита со штоком золотника сервоклапана.

4. Утечка газа наружу через уплотнительную прокладку сервоклапана (нарисована синим).

5. Утечка газа через болт в крышке клапана под колпаком.

6. Негерметичная сборка в центре мембраны клапана. Если утечка сильная, то давление над мембраной и под мембраной выровняется, то клапан закроется и перекроет газ.

7. Порыв мембраны. При открытом клапане, когда напряжение подано. Давление над и под мембраной выровняется и клапан закроется. Мембраны обычно рвутся по периметру, там, где мембрана зажата болтами.

8. В верхней части сервоклапана прогибается пластмассовая втулка. Нарушается герметичность закрытия перепускного отверстия.

9. Утечки газа через микропоры в корпусе, крышки.

10. Сгорела катушка электромагнита.