Устройство газового котла

Обслуживание

Ремонт и обслуживание паровых котельных выполняется в соответствии с законодательными нормами и рекомендациями заводов-изготовителей промышленных паровых котлов, строго по отраслевым и производственным инструкцияма, а также согласно правилам устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.

Техобслуживание ПК в общем случае включает следующие виды работ:

1. Плановые осмотры работоспособности котельного оборудования, по графику.
2. Определение нарушений работы котла: перегревы, возгорания, засорения.
3. Устранение нарушений правил пожарной безопасностм и условий препятствующих безопасной эксплуатации.
4. Проверка целостности парогазовых систем с последующим устранением неисправностей в арматуре.
5. Проверка питательной системы котлоагрегата.
6. Проверка плотности газовоздушного тракта и отсутствие несистемных шумов в топке.
7. Профосмотр и проверка вспомогательного оборудования.
8. Проверка работы КИП и А, дифманометров, систем безопасности и аварийной сигнализации.
9. Контроль за работой насосов, дымососов, вентиляторов и проверка их блоков управления.
10. Проверка работы электрооборудования и автоматики защиты.
11. Проверка работы гарнитуры котла.
12. Проверка работы водоподготовительных устройств и деаэратора паровой котельной.

Российский рынок имеет достаточно предложений, как от отечественных, так и от зарубежных производителей современных паровых котлов, выбор определяется техническим заданием на проектирование, чтобы специалисты смогли подобрать оптимальные варианты оборудования.

Принцип работы двухконтурного газового котла

Теперь мы приступим к разбору принципа работа газового двухконтурного котла. Назначение отдельных узлов и модулей мы выяснили, теперь эти знания помогут нам понять, как работает все это оборудование. Рассматривать принцип работы будем в двух режимах:

• В режиме обогрева;
• В режиме генерации горячей воды.

В режиме обогрева котел обеспечивает ваш дом теплом.

Сразу отметим тот факт, что работа в двух режимах сразу невозможна – для этого в двухконтурных котлах предусмотрен трехходовой клапан, направляющий часть теплоносителя в контур ГВС. Давайте рассмотрим принцип работы при обогреве, а потом узнаем, как работает техника в режиме горячего водоснабжения.

В режиме обогрева двухконтурный котел работает так же, как и самый обычный проточный нагреватель. При первом включении горелка работает довольно долго, поднимая температуру в контуре отопления до заданной отметки. Как только будет достигнут необходимый температурный режим, подача газа отключится. Если в доме установлен датчик температуры воздуха, то автоматика будет учитывать его показания.

На работу газовой горелки в двухконтурных котлах может влиять и погодозависимая автоматика, контролирующая температуру уличного воздуха.

Тепло от работающей горелки нагревает теплоноситель, который гоняется по отопительной системе в принудительном режиме. Трехходовой клапан находится в таком положении, чтобы обеспечить нормальное прохождение воды через основной теплообменник. Продукты сгорания удаляются двумя способами – самостоятельно или с помощью специального вентилятора, располагающегося в верхней части двухконтурного котла. Система ГВС при этом находится в отключенном состоянии.

Работа в режиме подачи горячей воды

Что касается контура горячего водоснабжения, то он запускается в тот момент, когда мы поворачиваем ручку водопроводного крана. Появившийся ток воды приводит к срабатыванию трехходового клапана, который отключает отопительную систему. Одновременно с этим происходит розжиг газовой горелки (если на тот момент она была отключена). Спустя несколько секунд из крана начинает течь горячая вода.

При переходе в режим подачи горячей воды, контур отопления полностью отключается.

Давайте разберем принцип работы контура ГВС. Как мы уже говорили, его включение приводит к отключению работы отопления – здесь может работать только что-то одно, или ГВС или отопительная система. Управляет всем этим трехходовой клапан

Он направляет часть горячего теплоносителя во вторичный теплообменник – обратите внимание, что никакого пламени на вторичке нет. Под действием теплоносителя теплообменник начинает греть протекающую через него воду

Схема несколько сложноватая, так как здесь задействуется малый круг циркуляции теплоносителя. Подобный принцип работы нельзя назвать самым оптимальным, зато двухконтурные газовые котлы с раздельными теплообменниками могут похвастаться нормальной ремонтопригодностью. Каковы особенности котлов с комбинированными теплообменниками?

• Более простая конструкция;
• Высока вероятность образования накипи;
• Более высокий КПД у ГВС.

Как мы видим, недостатки плотно переплетаются с достоинствами, но раздельные теплообменники ценятся больше. Конструкция несколько усложняется, зато здесь отсутствует накипь

Обратите внимание, что в момент работы ГВС протекание теплоносителя по отопительному контуру останавливается. То есть, его длительная работа способна нарушить тепловой баланс в помещениях

Как только мы закрываем кран, происходит срабатывание трехходового клапана, и двухконтурный котел переходит в режим ожидания (или сразу же включается подогрев чуть остывшего теплоносителя). В таком режиме оборудование будет находиться до тех пор, пока мы снова не откроем кран. Производительность некоторых моделей достигает до 15-17 л/мин, что зависит от мощности используемых котлов.

Для каких помещений подходит паровое теплоснабжение?

Паровое теплоснабжение применяется в некоторых случаях, по большей части, когда лучше перерабатывать энергию газов дыма от какого-нибудь производства. В основном, очень часто отаплюются производственные площади (цеха, мастерские, помещения подсобки, гаражи).

Паровые котлы, которые работают на угле, газе или дизельном топливе устанавливают в тех помещениях, в которых необходимо установить конкретную температуру в короткий срок. Это можно объяснить небольшой инерционностью паровых систем и большой отдачей энергии тепла. Пар, помимо передачи собственного тепла, сообщает невидимый вид энергии тепла во время собственной конденсации, которая была получена в процессе испарения. Другими словами тепловая энергия подается не только за счёт охлаждения массы пара, но и за счёт его конденсации.

Для какой цели, какие нормы и другое узнать можно в публикации печь буржуйка для гаража.

Схема парового домашнего отопления

Положительные качества парового теплоснабжения:

• можно использовать отопительные приборы небольшой площади, за счёт большой ?t;
• быстрое достижение необходимой температуры в помещении;
• небольшой объем сконденсированной воды на возвратном трубопроводе, дает возможность использовать трубы малого диаметра;
• возможность уменьшить расходы на теплоснабжение при возможности утилизации газов дыма в парогенераторе.

Минусы:

• невозможность температурные регулировки отопительных приборов;
• вероятность ожога при прикосновении к элементам системы для отопления (температура 120-130 С);
• большой уровень шума работы паровых котлов;
• теплопотери в магистралях.
• Паровые котлы, спецификации по их эксплуатации, должны подбираться в зависимости от задач и материальной полезности их применения.

Котел паровой, стоимость зависит от объема

Парогенерирующее оборудование, специфично и помимо промышленного и энергетического использования может применяться в виде замены традиционному отоплению в помещениях не для проживания при проектных требованиях этой системы.

Что такое паровое отопление?

Паровым отоплением называется система, в которой в качестве теплоносителя применяется пар. Как работает паровое отопление в частном доме: вода закипает в котле (источнике тепла) и по трубам пар передается в отопительные приборы. При движении по трубопроводам теплоноситель конденсируется, оседает на внутренних стенках радиаторов, отдавая практически всю часть тепла. Батареи нагреваются сами и передают тепло в помещение.

Конденсат, образовавшийся после оседания носителя, возвращается к источнику нагрева самотеком – если система замкнутая или с помощью насоса (в разомкнутых конструкциях).

Преимущества и недостатки парового отопления

Специалисты отмечают следующие плюсы отопления паром:

1. Увеличенная производительность. В частном доме не потребуется обустраивать много батарей, а в некоторых случаях достаточно труб без радиаторов.
2. Малая инертность. Чтобы почувствовать тепло в помещении, достаточно 10-12 минут от начала нагревания котла.
3. Сниженные теплопотери делают систему отопления паром максимально экономичной, для обустройства конструкции не придется покупать дорогое оборудование.
4. Простота монтажа. Процесс формирования сети в частном доме не отличается сложностью, доступен для выполнения своими руками.

Минусы:

• высокая температура работающих приборов;
• отсутствие плавной регуляции температуры нагрева помещений;
• ограничения при выборе материала (трубы должны быть только металлическими).

Также может возникнуть сложность при присоединении отводов к работающей системе, когда элементы нагреты до 100 С, любое прикосновение вызывает ожог.

Чтобы контролировать отопительную конструкцию в частном доме, специалисты рекомендуют установить автоматику, которая при остывании воздуха в помещениях до определенного уровня запустит всю систему в работу. Также есть возможность монтажа автоматики не на одну основную ветку, а на каждую (параллельную), чтобы отдельно запустить прогрев той или иной комнаты – это удобнее и экономнее.

Именно из-за угрозы аварийности система не применяется в многоквартирных строениях, а в частных домах устанавливается только под личную ответственность хозяина.

Характеристика и схема устройства

Принцип работы базируется на выделении тепла в результате преобразования теплоносителя, выпадения в конденсат, который выводится из приборов и снова поступает в котел.

1. В замкнутой, где конденсат возвращается в котел самотеком под воздействием разницы высоты температур и давления в агрегатах отопления. Для котлов в таких системах самым важным является показатель высоты температуры и давления.
2. В разомкнутой системе конденсат скапливается в баке, откуда помпой или насосом перекачивается на теплостанцию. Обустраивая подобную схему, необходимо обеспечить беспрепятственное стекание конденсата в специальный бак из нижнего прибора отопления.

Исходя из давления пара, разомкнутая схема парового отопления может быть 4-х типов:

• субатмосферная;
• вакуум-паровая;
• сниженного давления;
• повышенного давления.

Максимально допустимый порог нагревания пара до 130 С, но для система вакуум-парового, субатмосферного давления температура окружающей среды намного ниже +100 С. Такие схемы парового отопления дают возможность менять величину разряжения (вакуума) и настраивать комфортный температурный режим. Плюсом является отсутствие сложных агрегатов при обустройстве отопления. Достаточно паропроводов (трубы для транспортировки носителя) и конденсатопроводов (для передачи конденсата в баки), чтобы запустить паровой котел и получить эффективную систему отопления дома.

Разновидности теплообменников

Важную роль при выборе отопительного оборудования играет материал для изготовления. От него зависит энергоэффективность и надежность системы.

КПД прибора с медным теплообменником выше, а размер меньше, поэтому этот металл используется в настенных моделях.

Недостатком материала является вероятность образования конденсата на поверхности теплообменника при понижении температуры до 60 °C. Это может вызывать эрозию металла, а затем привести к возникновению микротрещин. Медь такого недостатка лишена, поэтому работа оборудования, изготовленного из этого материала, не зависит от перепадов температуры.

Многие модели газовых котлов оснащается стальными теплообменниками. Материал занимает промежуточное положение между чугуном и медью. Металл используется как в напольных, так и настенных аппаратах. Он прочнее чугуна, но имеют меньшую теплопроводность, чем медь. Стальные приборы подвержены воздействию перепадов температур, материал чувствителен к коррозии вследствие конденсации водяных паров.

Если позволяет бюджет, разумно остановиться на модели с теплообменником из меди. Однако используется материал преимущественно в настенных приборах.

Эксплуатация прибора

Для долгой и безопасной работы котла, расходующего электричество и газ, следует соблюдать несколько правил:

1. Во время применения необходимо обеспечить достаточную тягу. Для этого нужно точно выбрать сечение дымохода.
2. Дымовую трубу следует изолировать негорючими материалами. Так можно избежать пожара от прикосновения к ней легковоспламеняющихся частей.
3. В период интенсивной эксплуатации агрегата надо по мере загрязнения очищать зольник.
4. Чтобы защитить полы от искр, перед топкой необходимо уложить лист металла.

Выполнение этих несложных действий позволит наслаждаться теплом во время самых сильных морозов и пользоваться всей семьей горячей водой круглый год.

Конструкция двухконтурного прибора

Устройство двухконтурного газового котла (рис. 4) заключается в трех основных узлах, которые есть во всех видах прибора:

Также неизменной частью газового отопительного агрегата является корпус со слоем теплоизоляции.

Рис. 4 Конструкция двухконтурного газового котла

Газовая горелка – это конструкция с перфорацией вдоль всего корпуса, а внутри находятся форсунки. Форсунки подают и распределяют газ, для равномерного пламени. Горелка может быть нескольких видов:

• Одноступенчатая – эта горелка устроена, так что ее нельзя регулировать, она работает в одном режиме;
• Двухступенчатая – это устройство имеет 2 позиции регулировки мощности;
• Модулированная – мощность такой горелки можно регулировать, за счет этого котлы экономнее расходуют топливо.

Теплообменник. В двухконтурных газовых приборах есть 2 теплообменника:

• Первичный – в нем нагревается теплоноситель для отопительного контура. Изготавливается из стали или чугуна;
• Вторичный – это теплообменник, в котором нагревается вода для контура горячего водоснабжения. На него обычно влияет температура несколько меньше чем на первичный, поэтому он может быть изготовленным из таких материалов как медь, нержавеющая сталь и т.д.

Рис. 5 Первичный теплообменник для двухконтурного газового прибора

Автоматика – это узел, который управляет работой газового устройства. Он включает электронную схему и систему датчиков. Датчики подают показания работы двухконтурного котла в электронную схему, которая задает режим функционирования либо же отключает прибор.

Циркуляционный насос – это устройство нужно для системы отопления с принудительной циркуляцией. Это комплектующая деталь для энергозависимой системы. Такой насос обеспечивает нужный показатель давления.

Система отведения продуктов горения может быть с:

• естественной тягой. В этом случае продукты горения выводятся в дымоходную трубу, которая должна возвышаться над крышей минимум на 1 метр;
• принудительной тягой. Котлы с такой системой имеют в конструкции вентилятор для вывода продуктов горения в коаксиальный дымоход (труба в трубе). Такие котлы называют турбированными.

Расширительный бак. Когда теплоноситель нагревается до высокой температуры, то он расширяется, и его излишки временно попадают в расширительный бак. Объем бака может быть разным, это зависит от объема теплоносителя в системе и мощности котла.

Камера сгорания выглядит как емкость из металла с теплоизоляцией. Именно над ней находится первичный теплообменник, а на ее дне расположена горелка. Камера сгорания газового устройства может быть:

Газовый двухконтурный прибор с открытой камерой – это устройство, которое может быть энергонезависимым, так как воздух для горения он берет прямо из помещения, в котором установлен. Рекомендуется устанавливать такие агрегаты в отдельно отведенных помещениях – котельных. Они должны быть устроены по всем правилам, а именно иметь хорошую вентиляцию и окно. Если двухконтурному котлу с открытой камерой горения не хватает воздуха, он будет выделять углекислый газ.

Газовый двухконтурный прибор с закрытой камерой – это устройство, которое воздух для горения берет с улицы через коаксиальный дымоход. Принцип коаксиальной системы отведения газов заключается в ее особенной конструкции – «труба в трубе» (рис. 6). То есть труба с меньшим диаметром находится в трубе большего диаметра. Через маленькую трубу выходят продукты горения, а через большую происходит забор воздуха в газовый котел. Преимуществом коаксиального дымохода является то, что его можно устанавливать как горизонтально, так и вертикально.

Рис. 6 Труба для коаксиального дымохода (труба в трубе)

Как сэкономить при использовании газового котла?

Следующие меры позволяют достичь дополнительной экономии топлива:

• качественный монтаж газового котла;
• на короткое время полностью открыть окна, закрыв при этом терморегулирующие вентили;
• не перегревать помещение, стараться поддерживать комнатную температуру на уровне 20 °C;
• при наступлении темноты опускать на окнах жалюзи;
• правильно настроить терморегулирующие вентили;
• не загромождать радиаторы и терморегулирующие вентили;
• использовать возможности регулирования вашего котла;
• включать циркуляционный насос ГВС только во время пользования;
• контролировать расход горячей воды;
• проводить регулярное сервисное обслуживание: чистку котла и мелкий ремонт.

Как работают двухконтурные котлы на газу

Как правило, аппараты газового действия устанавливают под отопительную систему закрытого типа, где значение давления воды не выше 0,3 МПа. Если говорить о том, как правильно подключить домашний газовый котел, ответ очевидный.

Традиционно применяется схема искусственной циркуляции теплоносителя с расширительным сосудом. Для подготовки горячей воды газовым оборудованием используется централизованная подача ХВС с давлением 0,02 – 1,0 МПа.

Установленный в частном доме газовый аппарат по схеме двухконтурного функционирования. Подобные системы широко применяются на объектах загородного домостроения, а также в составе городских частных построек

Правда, точные значения определяются конкретной маркой оборудования и производителем. Выбор двухконтурного котла производится с учетом конкретных условий монтажа.

Схематика отопительного контура котла

Контур отопления газового котла по умолчанию  предназначен под заполнение ХВС центрального водопровода. Допускается также эксплуатация оборудования нагрева, когда в качестве теплоносителя применяется вода с антифризом на основе гликоля (C₂H₄(OH)₂), сертифицированным согласно ГОСТ.

Структурная схематика действия оборудования, рассчитанного на работу с двумя контурами. При одном (централизованном) входе холодной воды обеспечивается функционирование эффективного отопления и ГВС для жилых и прочих помещений (+)

Теплоноситель, поступающий из возвратной линии контура отопления, направляется через фильтр в теплообменник, конструкция которого обеспечивает возможность первоначального заполнения и периодической подпитки отопительного контура водой централизованного водопровода.

Дальнейшее движение теплоносителя активизирует циркуляционный насос, конструкция которого содержит автоматический отводчик воздуха. Затем водный поток проходит зону датчика минимального расхода теплоносителя и подаётся на вход первого (внешнего) контура теплообменника коаксиального типа.

Продвигаясь по теплообменнику, вода нагревается за счёт энергии горения газа.

Внутреннее содержимое двухконтурной газовой системы выстраивается из набора следующих компонентов: камеры сгорания (закрытый тип), теплообменника, газовой горелки, циркуляционного насоса, теплообменника (+)

На выходе из теплообменника, на трубопроводе подачи теплоносителя, стоит погружаемый датчик температуры. Здесь же монтируется предохранительный клапан пружинного действия, оснащённый механизмом сброса давления.

Верхний предел открытия предохранительного устройства – 0,3 МПа. На линии подачи также включается расширительный бак мембранного типа.

Функционирование контура ГВС

Схема ГВС работает примерно так: водопроводная холодная вода под давлением централизованного водопровода подаётся через сетчатый фильтр на водный блок. Конструкция блока, сделанная из латуни, обеспечивает возможность первоначального заполнения и периодической подпитки системы ГВС.

Внешний вид бытового оборудования нагрева воды от газа при закрытом и открытом корпусе. Это одна из широко распространённых конструкций газовых котлов бытового назначения, какие применяются в частных хозяйствах (+)

Далее через область установки датчика расхода воды и сквозь магнитное противонакипное устройство вода поступает на внутренний канал коаксиального теплообменника, сделанного из меди. За счёт отбора тепла от стенок теплообменника, нагретого теплоносителем, проходящим внутри отопительного контура, холодная вода нагревается.

Режим приготовления горячей воды предусматривает временное отключение циркуляционного насоса котла. На выходе из теплообменника расположен погружаемый датчик температуры, снимающий рабочие параметры линии подачи.

Здесь же, на подающей линии котла, устанавливается второй предохранительный клапан пружинного действия с механизмом сброса давления. Предел срабатывания обычно составляет 1,0 – 1,1 МПа.

Вид тяги — что это такое?

Все устройства, работающие на природном или сжиженном газе, могут быть на естественной тяге или принудительной.

Агрегаты с естественной тягой

Газовые настенные двухконтурные котлы Естественная тяга подразумевает потребление необходимого для горения газа воздуха непосредственно из помещения, где установлен газовый котел.

При сгорании газа образуется вода в виде пара и прочие химические вещества, которые отводятся за пределы помещения при помощи вертикального дымохода. Наверняка, многие могли наблюдать в зимнее время струйки дыма над крышами домов, хотя печного отопления в таких домах давно уж не существует, если не считать модных каминов. Это не дым, а горячий пар, выделяющийся в процессе сгорания газа.

Устройства с таким способом отвода продуктов сгорания топлива называют еще атмосферными котлами. Их стоимость по сравнению с другими аналогами невелика, и по своей конструкции они более простые.

Преимущества атмосферных устройств:

• энергонезависимость
• низкая стоимость
• бесшумность работы

К недостаткам можно отнести то, что в периоды спада давления в газопроводах работа устройств оставляет желать лучшего. При этом существует риск прогорания газовых горелок, поскольку пламя при низком давлении может уходить внутрь горелки или вовсе затухнуть. Нестабильное давление в магистралях ведет к перерасходу топлива, что, несомненно, отражается на кошельках потребителей.

Устройства с принудительной тягой

Их еще называют вентиляторными, или наддувными котлами. Они оборудованы закрытой камерой сгорания, а продукты, образующиеся в результате горения газа, отводятся при помощи встроенных вентиляторов.

Эти устройства имеют пока недолгую историю, поскольку появились на рынке не так давно. Однако их преимущества уже оценили многие потребители во всем мире. Дело в том, что отведение продуктов горения производится не через традиционный вертикальный дымоход, а через специальный отвод, называемый коаксиальным. К тому же из помещения не забирается кислород, так необходимый для сгорания газа. Он поступает снаружи дома благодаря работе вентилятора, встроенного в коаксиальный дымоход.

Конструкция коаксиального дымохода, называемого «труба в трубе», представляет собой две трубы разного диаметра, вставленных одна в другую.

Преимущества таких устройств:

• Они не сжигают кислород в доме, поэтому нет постоянного сквозняка.
• Не требуется возводить вертикальный дымоход.
• Стабильная работа даже при понижении давления в магистральных газопроводах.
• Уменьшение затрат на монтаж и эксплуатацию.
• Возможность установки в любом помещении.

К недостаткам такого оборудования относится шума в результате работы вентиляторов, относительно высокая стоимость и зависимость от электроснабжения.