3.4.4. Вакуумные котлы
Основной идеей, заложенной в конструкцию котла (рис.3.16), является совмещение известной схемы жаротрубного парового котла с трубчатым теплообменным аппаратом.
В результате – единый котельный блок, состоящий из цилиндрической нижней части и прямоугольной верхней части. В нижней части расположена топочная камера со встроенными подъёмными трубами, а верхняя представляет собой трубный пучок водонагревателя.
Принцип работы котла
Сгорая в топочной камере и проходя через конвективный пучок, продукты сгорания отдают тепло промежуточному теплоносителю - воде, которая кипит под разрежением. Образующийся при кипении пар поступает в межтрубное пространство водонагревателя, где конденсируется, отдавая тепло конденсации нагреваемой воде, проходящей по трубам.
Рис.3.16. Конструктивная схема вакуумного котла:
1 - корпус котла; 2 - жаровая труба; 3 - горелка; 4 - подъемные трубы; 5 - трубчатый теплообменник; 6 - дымовая труба
Конденсат стекает обратно в зону кипения. Нагретая вода отводится в систему теплоснабжения или ГВС. При нагреве воды до 90 °С и ниже котёл работает под вакуумом. Вакуумирование котла перед пуском и периодический отсос неконденсирующихся газов осуществляется штатным вакуумным насосом.
Благодаря отсутствию в котле кислорода, негативно влияющего на котельную сталь, а также использованию нержавеющей стали для изготовления теплообменника, срок службы котлов составляет не менее 20 лет.
В связи с тем, что парообразование в котле происходит при давлении ниже атмосферного, греющая среда – пар – имеет температуру ниже кипения нагреваемой среды, поэтому даже при остановке сетевого насоса сетевая вода, находящаяся в трубках теплообменника при давлении выше атмосферного, не закипит и не сможет создать твёрдых отложений.
Вакуумные котлы имеют естественную циркуляцию, что позволяет экономить электроэнергию.
Сравнение принципиальных блок-схем котельных с традиционными (секционными, жаротрубными, жаротрубно-дымогарными, водотрубными) котлами (рис.3.17а) и вакуумными котлами (рис.3.17б) показывает, что тепловая схема котельной на базе вакуумных котлов отличается простотой и гораздо меньшим количеством оборудования, требующим обслуживания.
а
б
Рис.3.17. Принципиальные блок-схемы котельной:
а- с традиционными котлами; б- с вакуумными котлами
Технические характеристики вакуумных котлов приведены в табл.3.8.
Таблица 3.8
Технические характеристики вакуумных котлов
Марка котла |
Изготовитель, поставщик |
Теплопроизводите-льность, кВт |
Вид топлива |
Температура воды, ºС |
Расход воды, т/ч |
КПД котла, % |
|
на входе в котел |
на выходе из котла |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Серия «Vacumatic» КВ-Г-0,63-90Н КВ-Г-1,1-90Н КВ-Г-2,0-90Н |
Дорогобуж-котломаш |
630 1100 2000 |
Природный газ |
70 |
90 |
27,1 41,3 86,0 |
92
|
BOV-G-300 BOV-G-500 BOV-G-1000 BOV-G-1600 BOV-G-2000 BOV-G-2500 BOV-D-300 BOV-D-500 BOV-D-1000 BOV-D-1600 BOV-D-2000 BOV-D-2500
|
«Booster Boiler», Корея |
350 580 1160 1860 2330 2910 350 580 1160 1860 2330 2910 |
Природный газ
Дизельное топливо
|
Насыщенный пар |
Объем воды в камере, л 265 375 530 750 900 1075 265 375 530 750 900 1075 |
91 |
|