Защита от перегрева твердотопливного котла

Вступление

Защита от перегрева твердотопливного котла осуществляется при помощи специальных элементов и устройств. Если не обеспечить соответствующую защиту, оборудование может просто перегреться и его работоспособность будет нарушена.

Защита от перегрева твердотопливного котла специальными устройствами

Чтобы эффективно использовать твердотопливный котёл, его необходимо надёжно защитить при помощи специальных элементов и устройств. Если не обеспечить соответствующую защиту, оборудование может просто перегреться и его работоспособность будет нарушена. Такой тип котлов применяется в тех зданиях, к которым нет доступа природного газа. Значит необходимо использовать альтернативное топливо.

Так как твердотопливный котёл имеет принудительную циркуляцию воды, нужно сделать так, чтобы система была надёжно защищена от всевозможных температурных отклонений. Современные электрические котлы отопления должны работать длительный срок с высокой степенью надёжности.

Из-за применяемой в твердотопливном котле системы верхнего горения, пользователи могут рассчитывать на экономичное использование устройства при обогреве помещений различного назначения. Твёрдое топливо значительно расширяет возможности потребителей и они становятся независимыми от прочих типов топлива. Достаточно иметь запас твёрдого топлива, чтобы бесперебойно поставлять тепло в помещения.

Если применяются тэновые котлы отопления, нужно решить вопрос по обеспечению подачи электрической энергии, и предусмотреть защиту в случае перепадов напряжения. Так как от аварийных ситуаций никто не застрахован, то надёжные защитные устройства просто необходимы.

Способы защиты твердотопливного котла

Какими же способами защиты можно воспользоваться для стабильного функционирования твердотопливного котла и исключить возможные отклонения от технических норм? Ведь твердотопливные котлы должны работать до того момента, пока не кончится топливо в топке. Значит потребителям приходится правильно рассчитывать количество топлива для процесса горения.

В некоторых случаях можно добиться остановки при сбросе интенсивности, но всё равно это не выход из положения. Необходимы такие приспособления, как охлаждающие теплообменники, которые наделены возможностями для охлаждения теплоносителей в твердотопливных котлах. Достигается определённый безопасный уровень. Использование котла получается более эффективным и его работа будет более предсказуемой.

Когда появляется опасность возникновения критических температур, опасных для работы твердотопливного котла, сразу происходит подача воды в теплообменник, где и производится процесс охлаждения. Поэтому при покупке подобных котлов необходимо интересоваться наличием дополнительного оборудования для защиты.

 

Поделись ссылкой:

Подключение, монтаж, установка и обвязка твердотопливного котла

Подключение котла (монтаж-обвязка-установка) – это НЕ следующий этап после покупки твердотопливного котла, важно решить вопрос кто и как его будет устанавливать, определите заранее, а НЕ купить твердотопливный котел без установки, в Минске особенно. Ведь купив ещё можно криво установить, и в чём тогда смысл котла твердом топливе, следует подойти со всей серьезностью и ответственностью. Обвязка твердотопливного котла требует специфических знаний, умений и навыков. Самостоятельно обвязать твердотопливный котел вряд ли удастся. Да и опасная это затея. Итак, если вы все-таки решили доверить подключение твердотопливного котла специалисту, то наш совет: постарайтесь вникнуть в этот процесс и как минимум постарайтесь сами разобраться в нюансах установки котла (вам же в дальнейшем им пользоваться много лет и эксплуатировать систему отопления, кстати котёл на дровахнаиболее часто используется и имеет больше нюансов по обвязке).

Обвязка — комплекс работ по подключению оборудования к инженерной системе (обвязка котла). Бывают обвязки: страховочные спортивные и для промышленного альпинизма, обвязка фундамента досками.

Постараемся перечислить некоторые нюансы при подключении твердотопливного котла. Монтаж котлов отопления начинается с подготовки пола и вывода дыма:

• подготовка основания для установки твердотопливного котла – оно должно быть строго горизонтальным. Т.к. твердотопливный котел имеет не маленький вес, то стяжка пола, залитая под него должна быть 7-10 см. Размеры основания должны соответствовать размерам котла, увеличенным на 10%.
• также любой отопительный котел (кроме электрического) требует подключить дымоход. Он может быть как внутри помещения (не утепленный) и выходить вертикально через крышу, так и изначально выходить горизонтально через стену и подниматься вдоль стены дома выше конька (утепленный). Любой дымоход необходимо ежегодно чистить и следить за его состоянием.

Как правильно обвязать твердотопливный котел

Обвязка котла твердотопливноготребует обеспечения определенных мер безопасности системы отопления:

• установка аварийного клапана (или группа безопасности котла). В случае поднятия давления в системе отопления, произойдет аварийный сброс теплоносителя в канализацию. И это предотвратит взрыв котла.
• монтаж охлаждающего контура на твердотопливном котле убережет вас от взрыва котла, а также от необходимости подпитки системы отопления в случае описанном выше.
• подключение источника бесперебойного питания ИБП к котлу и насосам, позволит исправно работать системе отопления даже при отключении электроэнергии, о чём мы часто слышим в новостях по множеству населённых пунктов Беларуси.
• подключение твердотопливного котла по пожарным нормам необходимо производить только металлической трубой (черный металл, оцинкованная, нержавеющая или углеродистая сталь), любой вариант подойдет. Что касается диаметров, то чаще всего котлы мощностью до 30 кВт мы подключаем трубой 1 1/4″, котлы мощностью до 50 кВт – 1 1/2″, и котлы до 100 кВт – 2″ или 2 1/2″.
• в схеме подключения твердотопливного котла и соответственно при обвязке твердотопливного котланеобходимо предусмотреть расширительный бак открытого или закрытого типа (в зависимости от системы отопления). Объем расширительного бака рассчитывается по простой формуле:

  V бака = V системы : 10

  Схема подключения твердотопливного котла требует устанавливать расширительный бак на обратной линии.

  Это продлит срок службы мембраны бака.

• подключать котел на твердом топливе (мощностью до 70-80 квт) желательно не с помощью сварочных работ, а на резьбовых соединениях. В дальнейшем это упростит обслуживание всей системы, а также без проблем позволит заменить любой, вышедший из строя, узел.
• схема подключения твердотопливного котла подразумевает наличие термостатического смесительного клапана (для стальных котлов — это защита от излишнего конденсата, а для чугунных — защита от холодной обратки, под влиянием которой может лопнуть секция котла).

Это только некоторые нюансы, на соблюдение которых, при подключении твердотопливного котла, необходимо обратить пристальное внимание. Безопасность системы отопления дома – это первое, с чего начинается проектирование отопления.

Схемы подключения котла для общего представления

Разберём обвязку на схемах. Простая обвязка котла включает:

• циркуляционный насос (1) для обеспечения движения теплоносителя (воды) в трубах и оборудовании системы отопления,
• расширительный бак (2) забирает из системы излишнюю воду (теплоноситель) при её нагревании и отдаёт обратно в систему,
• группа безопасности котла (3) с предохранительным клапаном при закипании котла выбрасывает лишнюю воду в канализацию.

Далее идут системы безопасности людей и самого котла. Защищаем теплообменник котла от попадания на него излишне холодной воды, что выводит его из строя раньше времени. Ставим 3-х ходовой термостатический смесительный клапан(8) – если с обратки от радиаторов отопления пойдёт холодная, более чем полезно теплообменнику котла, клапан включит подмес горячей воды.

Теперь защищаем людей от взрыва и ожогов. Особенностью обвязки твердотопливного котла является: горение твердого топлива в котле полностью не поддаётся контролю как у газовых и электро котлов. Поэтому

обязательно для обвязки системы отопления с твердотопливным котлом не допустить излишнего перегрева воды до 95 град. в трубах и радиаторах отопления до опасной для прикосновения человека температуры. И для этого существует 3 отдельных способа охлаждения воды к радиаторам отопления, которые можно использовать и одновременно.

Вариант 1: Смесительный клапан (7) по мере необходимости добавляет в трубу к радиаторам отопления более прохладную воду из обратки воды от радиаторов отопления. Выглядит достаточно просто.

Вариант 2: 4-х ходовой клапан аварийного охлаждения теплообменника (4) с выносным датчиком при перегреве до 95 град. через обратку запустит в котёл холодную воду из водопровода, а из котла перегретую воду выбросит в канализацию. Так как такое возможно при отключении электричества в доме. Останавливается насос котла, но и насос в скважине. Поэтому холодная вода для охлаждения котла берется из гидроаккумулятора водопровода и её может не хватить: устанавливаем дополнительный гидроаккумулятор (5) с обратным клапаном (6) для отключения его от водопровода.

Вариант 3: Аварийный гравитационный контурс обратным клапаном (9) – схема показывает его вариантом, однако контур требует специфики, определенного низкого давления и температуры, может содержать в себе радиатор отопления для этих целей.

Вариант 4: Использовать несколько метода одновременно.

Подключение котла на фото

Номерами на фото обозначено оборудование в системе отопления твердотопливного котла из выше приведённых схем.

Обвязка твердотопливного котла

Схема подключения твердотопливного котла

Обвязка твердотопливного котла с подключением к закрытому контуру системы отопления содержат обязательно группу безопасности котла, расширительный бак и циркуляционный насос. Котлы на твердом топливе не имеют ряда функций безопасности, по этому обвязка твердотопливного котла должна включать указанные системы безопасности дополнительно. Безопасное подключение котла – это безопасность жизни и здоровья домочадцев и обязано обеспечивать минимальную рабочую температуру теплоносителя на входе в котел на уровне не менее 60°C. Теплообменник не должен быть подвержен большим тепловым перепадам – это предотвратит нежелательные деформации металла и образования дегтя и сажи в вашем котле. Обеспечивает данное условие монтаж смесительного узла. Он будет поддерживать необходимую температуру теплоносителя на входе в твердотопливный котел.

Монтаж твердотопливных котлов и обвязка твердотопливного котла — должна проводится исключительно специалистами.

Установка котла на твердом топливе самостоятельно своими руками чрезвычайно опасна, тем более такая установка котла скорее всего не будет принята пожарниками. Данный материал как подключить котел на твердом топливе имеют целью познакомить вас с темой, чтобы ваш выбор и контроль специалистов по монтажу был более грамотным.

Фото монтаж отопления – Минск обл., г. Дзержинск

Монтаж отопления: Минск – прорисовка схемы, Дзержинск – обвязка котла на месте, монтаж дымохода. Да, начинаем с прорисовки карандашом схемы будущей системы отопления дома с реальным отопительным оборудованием: твердотопливный котел SAS 58 кВт, буферная емкость / теплоаккумулятор S-Tank 2000 л, расширительный бак 300 л, циркуляционный насос грундфос 32-60. Кстати, как и всё, клиент выбирал дымоходы на Дом котлов бай.

Установка котла отопления на твердом топливе на фото проведена Дом котлов бай, Минск.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором (буферной емкостью) на видео

На видео Сергей Николаевич, главный инженер Дома котлов, Минск, начинает подключение твердотопливного котла пеллетного с теплоаккумулятором с простых истин.

Установка твердотопливного котла, монтаж твердотопливного котла, обвязка твердотопливного котла пеллетного с теплоаккумулятором, ответы на вопрос какой котел лучше и какое отопительное оборудование купить— всем этим темам посвящен весь наш сайт интернет-магазина Дом котлов бай, Минск.

Автор: Юрий Бедулин

24.01.2019

Вы уже заметили, что мы симпатизирует котлам Альтеп? Это действительно так! Нам нравится их размеры, толщина стали, размер топки, конструкция теплообменника с длинными дымовыми ходами… Цена у котлов Альтеп адекватная, что не мало важно в наше время. Котел, на фото, отапливает складские помещения под Минском с 2018года. Это был пробный вариант для клиента. Ранее свои склады они отапливали котлами Атмос. В 2019м году клиент заказал ещё один котел для отопления нового склада. По отзывам клиента -работа этого котла понравилась заказчику больше.

См.: Твердотопливный котел ALTEP Duo UNI Plus 75 Подключение, монтаж, установка и обвязка твердотопливного котла

Пеллетные котлы на пике популярности. Одним из самых востребованных производителей-это белорусский Tis. Можно по праву гордиться тем, что белорусские умы и руки сделали такой достойный котел.и это не просто слова продавцов, но и отзыв монтажников и многих пользователей. Перед отопительным сезоном эти котлы на пеллетах разлетаются как пирожки. Ежегодно перед отопительным сезоном образовывается очередь из желающих даже по 100%ной предоплате получить котел. Но приходится ожидать от 4 до 6 недель.

См.: Котел TIS DUO new Pellet 95 (тис дуо пелет) Котлы TIS (ТИС) — отзывы Установка, монтаж пеллетного котла

itemprop=»video»

Эта подборка фото с объекта под Бобруйском. Заказчики обратились в начале 2020года за помощью в подборе твердотопливного котла для дачного домика. После обсуждения хотелок подготовили коммерческое предложение на рассмотрение. КП составили из частей: водоснабжение, канализация, этап радиаторов, этап теплого пола и топочной. Также этапами клиент и заказывал исполнение работ. В топочной смонтировано оборудование: котел SAS UWT 17 с автоматикой, теплоаккумулятор С-Танк, бойлер косвенного нагрева Электромет в настенном исполнении. За работу системы отопления отвечают насосные группы Барбери. Для поддержания положительной температуры в моменты отсутствия хозяева дома, смонтирован электрокотел Эван. На наш взгляд, топочная получилась очень хорошо. Помимо функциональности присутствует и эстетика.

См.: Твердотопливный стальной котел SAS UWT (с автоматикой) 17 кВт Теплоаккумулятор S-Tank AT Prestige 500л

itemprop=»video»

Твердотопливные котлы-это наша разделенная любовь. Вот нравится нам и продавать и монтировать именно твердачи. Мы работаем с многими производителями котлов на твердом топливе. Но есть любимчики, в том числе и украинский Альтеп. Наши монтажники ласково называют его Альтепчиком (мимишненько, не для бруталов). Есть у этого производителя и уникальный котел для белорусского рынка с верхним выходом дымохода. Для домов, в которых идёт реконструкция и замена старых на новые котлов-это идеальный вариант. Он не занимает много места, имеет верхнее подключение, сделан из 5мм стали и снабжён автоматикой.

См.: Твердотопливный котел ALTEP Classic Plus 16 Монтаж твердотопливных котлов Монтаж дымоходов утепленных

itemprop=»video»

Объект смонтированный в феврале 2021. От клиента поступил вопрос — войдёт ли все оборудование в маленькую топочную и так чтобы все узлы обвязки были доступны для обслуживания. Мы долго думали, вертели и так с сяк… И сказали, что впихнем. Но с монтажом этой сложной котельной справится только монтажник-виртуоз Владимир Трухан. На том и порешили, что делаем смету для согласования. Когда смета была готова, клиент сказал привычное возражение «ДОРОГО». Пришлось пересчитывать смету под «сварку». Вышло дешевле и мы ударили с клиентом по рукам. Владимир смонтировал эту котельную за 4 дня. Результат, считаем, что очень хорош!

См.: ПЛОСКИЙ ТЕПЛОАККУМУЛЯТОР ALTEP 800 л Стальной твердотопливный котел TIS UNI 15 Обвязка буферной емкости (монтаж теплоаккумулятора)

Здесь на сайте нашего интернет-магазина Дом котлов Минск можно выбрать и купить отопительные котлы газовые, твердотопливный или электрический, а также различное отопительное оборудование — бойлер, водонагреватель, теплоаккумулятор, буферная емкость, радиаторы отопления, дымоходы, трубы, гребенка и теплый пол — см. наш интернет-магазин в Беларуси «Котлы и отопление дома» цена и наличие. Мы выполним по вашему заказу необходимые работы — см. Монтаж отопления, обвязка котла, установка отопительного оборудования в Минске и по Беларуси, в том числе «под ключ».

Вам ведь нужны «дыры, а не дрель» – конечное качественное решение систем отопления дома?

С нами наши клиенты комфортно претворяют мудрость «доверяй и проверяй» – без «но». Те исполнители вашего замысла, кто разделяет ваши заботы и волнения в столь глобальном вопросе отопления дома – создают условия, чтобы Вы комфортно контролировали все шаги и детали, чтобы вам не приходилось доверять во всём, а доверие приростало с каждым этапом.

Доверить отопление дома Вы можете нам – у нас есть опыт и рекомендации наших клиентов. И мы уже с вами – сейчас – в момент поиска информации. Ведь для этого Вашего шага мы и сделали этот сайт, написали для Вас эти статьи из своего опыта.

Сделайте и следующий шаг в монтаже отопления с нами – позвоните или напишите нам.

Как правильно сделать обвязку твёрдотопливного котла

Если обвязка твёрдотопливного котла выполнена правильно – это существенно влияет на сроки эксплуатации отопительного оборудования, предотвращает возникновение аварийных ситуаций, обеспечивает стабильную работу системы отопления. Схемы подключения могут отличаться, но существуют общие принципы установки, которым необходимо следовать во время монтажа водяного контура.

Варианты обвязки твердотопливного котла

Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления выбирается, в зависимости от технических характеристик отапливаемого здания. При выборе, обращают внимание на несколько параметров:

1. Тип циркуляции теплоносителя.
2. Вид отопительной системы.
3. Одновременное использование радиаторного обогрева и системы теплых полов.

Выбор обвязки влияет на теплотехнические характеристики и параметры системы обогрева, поэтому, к побору подходящей схемы, нельзя относиться легкомысленно.

По типу циркуляции теплоносителя, принято различать следующие схемы:

• Обвязка твердотопливного котла отопления с принудительной циркуляцией – система требует использования циркуляционного насоса, нагнетающего давление в водяном контуре. Преимуществом данной схемы является равномерное прогревание всех участков отопления, независимо от удаленности от котла.
• Гравитационная система отопления – используется естественная циркуляция теплоносителя. Преимуществом подключения твердотопливного котла к системе отопления с самотечной циркуляцией, является полная энергонезависимость, а также, отсутствие необходимости в дополнительных капиталовложениях, во время монтажа.
  Недостатком – необходимость в тщательном соблюдении углов и уклонов труб, а также, возможность применения исключительно в радиаторном отоплении.

Кроме распределения систем по типу циркуляции теплоносителя, принято разделять еще несколько схем по схожему признаку:

• Открытая система – циркуляция осуществляется естественным способом или при помощи циркуляционного насоса. При этом, в водяном контуре отсутствует давление. Схема обвязки твердотопливного котла с открытой системой, укомплектовывается расширительным баком открытого типа.
• Закрытая система – подключение твердотопливного котла к закрытой системе отопления, осуществляется с использованием расширительного бака мембранного типа, поддерживающего стабильные параметры давления в водяном контуре.

По своему устройству или принципу подключения, принято различать еще несколько распространенных схем обогрева:

• Обвязка твердотопливного котла в однотрубной системе – в данном случае, подача теплоносителя осуществляется последовательно. Нагретая жидкость поступает из радиатора в радиатор, постепенно остывая. К последней батарее подключается обратный трубопровод, по которому, остывший теплоноситель возвращается к котлу.
  Преимуществом однотрубного решения является сокращение расходов на проведение монтажных работ и эстетичный внешний вид (трубы можно спрятать в стену или пол). Недостатком, является неравномерный прогрев водяного контура.
• Обвязка твердотопливного котла двухтрубной системой отопления – в данной схеме, к каждому радиатору подводится как подача, так и обратка теплоносителя. В результате данного способа монтажа, обеспечивается более равномерное прогревание на всей протяженности водяного контура.
  Разводка труб от твердотопливного котла по дому двухтрубным методом, требует больших материальных затрат на приобретение строительных материалов.

Существуют современные системы обвязки твердотопливных котлов с использованием гидрострелки и коллекторной группы. Такие решения используются, если планируется подключение водяных контуров, использующих принцип высоко и низкотемпературного нагрева. Гидрострелка устанавливается в систему отопления с теплыми полами.

При выборе системы отопления с твердотопливным котлом, ориентируются на следующие моменты:

1. Стоимость работ по обвязке.
2. Теплотехнические характеристики помещения.

При расчетах и выборе подходящей схемы обвязки, не обойтись без грамотной консультации инженера теплотехника.

Схема обвязки без теплоаккумулятора

При выборе способа обвязки твердотопливного отопительного котла, одним из решающих факторов является наличие теплоаккумулятора. Если буферная емкость не предусмотрена, система обогрева, делается с использованием малого и большого круга отопительной системы. Монтаж малого круга осуществляется по следующим правилам:

• Сразу после котла, на подачу системы обогрева устанавливают группу безопасности.
• Буквально, через 1,5 м трубопровода, устанавливают тройник. Трубой соединяют подачу и обратку системы отопления.
• На соединяющую трубу устанавливают клиновидный кран, для контроля интенсивности циркуляции теплоносителя по малому кругу отопления.
• На обратку устанавливается трехходовой смесительный клапан, подключенный к трубе, соединяющей подачу и обратку.

Принцип работы данной схемы заключается в следующем:

• После включения котла, нагретый теплоноситель циркулирует по малому кругу отопления. Трехходовой клапан препятствует, чтобы холодная, не прогретая вода, поступала в теплообменник. Большая разница в температуре на подаче и обратке, приводит к тому, что котел начинает «плакать». Образовывается большое количество конденсата, что негативно влияет на теплообменник.
• Теплоноситель, постепенно прогревается и после нагрева свыше 60°С, открывается трехходовой клапан. С этого момента, начинает работать большой круг системы отопления.
• Малый круг отопительной системы, продолжает функционировать как узел подмеса, предотвращающий закипание теплоносителя, и уменьшая разрыв между температурой на подаче и обратке.

Обвязка с бойлером косвенного нагрева

Схема обвязки твердотопливного котла с буферной емкостью, несколько отличается от предыдущего варианта. По сути, буферная емкость или бойлер косвенного нагрева, представляет собой обычный термос, в котором вода нагревается и хранится для определенных целей.

Простая обвязка твердотопливного котла с баком теплоаккумулятором, заменяет собой малый круг отопления и производится следующим образом:

• Емкость устанавливается между котлом и системой отопления.
• К верхней части бойлера, подключается подающий трубопровод, к нижней, обратка системы.
• На обратку устанавливают два циркуляционных насоса. Производительность насосного оборудования должна быть разной. Настройки выставляются таким образом, чтобы движение теплоносителя в буферной емкости, осуществлялось сверху вниз. Добиться этого можно, поставив циркуляционный насос большей производительности перед накопителем, а меньше, после него.

Обвязка твердотопливного котла с бойлером косвенного нагрева, выполняет несколько важных функций:

• Уменьшает разницу температур на подаче и обратке системы обогрева.
• Позволяет аккумулировать полученное тепло и подмешивать горячую воду в систему отопления, после прогорания дров в котле.

Обвязка котла на твердом топливе с бойлером косвенного нагрева, является стандартом подключения в западных странах. У отечественного потребителя, схема не пользуется широкой популярностью, за счет относительно высокой стоимости приобретения и установки необходимого оборудования.

Обвязка тт котла совместно с электрокотлом

Принципиальная схема обвязки, включающая установку и параллельное использование электрокотла, вместе с тт агрегатом, пользуется огромной популярностью. Преимуществом данного решения, является возможность применения дешевого твердотопливного котла. А после сгорания дров или угля в топке, при отсутствии возможности подложить новую порцию топлива, осуществляется автоматический переход на электричество.

Обвязка выполняется следующим образом:

• Два котла подключаются параллельно.
• В электрокотле вмонтирован циркуляционный насос. Для твердотопливного агрегата, потребуется установить насосное оборудование.
• Чтобы предотвратить появление дублирующего потока теплоносителя, при одновременном включении двух циркуляционных насосов, устанавливается специальный клапан, перекрывающий прохождение потока. В данном случае, обратный клапан в системе отопления нужен для того, чтобы при одновременной работе двух котлов, не происходило застаивание теплоносителя в котловом контуре. Потребуется установить две арматуры. Один клапан устанавливают на подающий трубопровод от электрокотла, второй, на обратку, идущую к твердотопливному котлу.
• Работоспособность системы будут обеспечивать два термодатчика. Комнатный датчик подключают к электрокотлу. При падении температуры в комнатах ниже установленного минимума, автоматически запускается нагрев теплоносителя с помощью электричества. Чтобы предотвратить потери тепла, на насос для тт котла, также устанавливают термодатчик, отключающий циркуляцию теплоносителя при остывании топочной камеры.

Какой трубой делать обвязку котла на твердом топливе

Нет строгих правил, регламентирующих какую именно трубу использовать для обвязки тт котла. Существует всего одна рекомендация, связанная с реальным опытом эксплуатации.

Участок малого круга отопления, изготавливают с использованием металлической обвязки (сталь, медь). Делается это, чтобы при закипании теплоносителя и возникновении аварийной ситуации, трубы не испортились и сохранили герметичность под воздействием высоких температур. Материал остальной части трубопровода, можно выбрать по желанию.

Наиболее распространенными вариантами обвязки являются:

• Металлопластик – обвязка металлопластиковыми трубами, отличается простотой и скоростью монтажа. При наличии необходимого инструмента, все работы легко выполнить самостоятельно. Ставить металлопластиковые трубы стоит, только если в системе предусмотрено наличие буферной емкости, снижающей вероятность перегрева теплоносителя.
• Медь – обвязка медной трубой, обеспечит максимальную теплоотдачу системы отопления. Материал выдерживает температуру до 300°С, не окисляется. Недостатками считаются высокая температура нагрева поверхности трубы, а также требования, связанные с запретом применения фитингов, изготовленных из алюминия.
• Полипропилен – подключение полипропиленовыми трубами, является наиболее востребованным вариантом обвязки. Трубы лучше, чем металлопластик выдерживает перегрев, подходят для отопительных систем любого типа, независимо, от выбранного теплоносителя.
  Правильная обвязка твердотопливного котла полипропиленом, требует, чтобы участок подачи и обратки возле котла, изготавливался из металла. После этого, с помощью переходников, подключают полипропилен. Используют бесшовный материал, предназначенный для отопительных систем (трубы для ГВС использовать запрещается).

Ввиду того, что, нагрев теплоносителя часто достигает температуры закипания жидкости, обвязать твердотопливный котел лучше трубами из металла. Но, так как данный вариант не всегда возможен, допускается использование аналогов. Применение полипропилена со стекловолокном, в системах обогрева с котлом на твердом топливе, показало себя одним из надежных и оптимальных способов обвязки.

Как и чем утеплить трубы

Утепление труб выполняют с помощью мерилона или любого другого утеплителя, предназначенного для этих целей. Если трубопровод укладывают в грунт, как в случае отдельно стоящей котельной, тогда, для дополнительной защиты, используют ПЭТ с большим диаметром.

ПЭТ труба защищает от механических повреждений. Утеплитель является своеобразной защитой от выпадения конденсата, предотвращения ожогов при случайном прикосновении к трубам, а также, уменьшения теплопотерь. Фиксируют изоляцию с помощью хомутов или вязальной проволоки.

Необходимые агрегаты и узлы для обвязки тт котла

Полный перечень арматуры для обвязки котла с системой, зависит от выбранной схемы, наличия или отсутствия буферной емкости и другого оборудования. При стандартном подключении, потребуются следующие узы:

• Термостатический или термосмесительный клапан – необходим для стабилизации нагрева теплоносителя и предотвращения перегрева, и закипания последнего.
• Расширительный бак – предусмотрен в любой схеме отопления. Мембранный расширительный бак монтируют в закрытых системах с принудительной циркуляцией теплоносителя. В гравитационных схемах, в высшей точке водяного контура, устанавливается открытая емкость.
• Циркуляционный насос – устанавливается в закрытых и открытых системах с принудительной циркуляцией жидкости в водяном контуре. Некоторые решения, как использование буферной емкости, двух параллельно подключенных котлов, требует установки сразу двух модулей циркуляционного оборудования.
• Обратный клапан – координирует направленность теплового потока жидкости. Используется при подключении мембранного бака. Предотвращает появление дублирующего потока при одновременном подключении электрического и твердотопливного котлов.
• Коллектор – используется при одновременном подключении теплых полов и радиаторов. Без коллектора, не обойтись при изготовлении лучевой системы отопления, когда к каждому отопительному прибору ведет свой отдельный трубопровод. Коллектор в системе отопления нужен для большинства современных схем обогрева.
• Воздухоудалитель – автоматический клапан, входящий в стандартную комплектацию группы безопасности. В автоматическом режиме, стравливает воздух из системы отопления.
• Клапан подпитки системы – контролирует давление и общий объем теплоносителя в системе. При падении ниже минимального значения, открывается и дополняет водяной контур жидкостью.
• Датчик давления в системе – также входит в группу безопасности. Показывает номинальное давление в системе отопления, часто, первым указывает на перегрев теплоносителя. Благодаря сверке показаний термометра и датчика давления (манометра), удобно выставлять необходимый рабочий режим и настроить автоматический регулятор тяги.
• Фильтр грубой очистки – устанавливается на обратку, непосредственно перед циркуляционным насосом. Рекомендуется, чтобы фильтр монтировался перед буферной емкостью, расширительным баком и другими чувствительными элементами отопительной системы.
• Гидравлическая стрелка – гидрострелка в системе отопления, нужна для котлов, использующих принцип длительного горения и модуляционные настройки мощности. Практически – это устройство заменяет собой буферную емкость и имеет общий принцип работы.
• Смесительный узел или узел подмеса – смешивает горячую и остывшую воду из отопительного когтура, чтобы предотвратить закипание и уменьшить разницу между подачей и обраткой теплоносителя.

Способы защиты тт котла и системы отопления от перегрева

Закипание системы отопления, является главным минусом применения твердотопливных котлов. Регулировать работу агрегатов достаточно сложно. Чтобы предотвратить закипание, в современных системах, используют многоуровневую защиту:
{banner_downtext}

• Малый круг отопления – первоначально, схема предотвращает выпадение конденсата. После того, как заработал большой круг отопления, конструкция играет роль узла подмеса.
• Группа безопасности – включает воздухоотводчик, манометр и датчик давления. При чрезмерном перегреве, повышается давление в системе, что приводит к срыванию клапана и сбросу определенного количества воды из водяного контура.
• Мембранный бак – давление в расширительном баке в закрытой системе отопления твердотопливного котла, меняется, в зависимости от нагрева теплоносителя. Емкость подбирается из учета от общего объема теплоносителя, по специальным формулам. Давление в системе отопления должно быть не более 2 мБар. Большинство теплообменников тт котлов, не выдерживают больших параметров и деформируются при перегреве.
• Буферная емкость – подсоединение твердотопливного отопительного котла к системе отопления через бойлер накопитель, делает фактически невозможным закипание теплоносителя.
• Подключение циркуляционного насоса – при отключении электроэнергии, движение теплоносителя останавливается, что приводит к практически моментальному закипанию. Правила безопасности требуют подключения насоса через источник бесперебойного питания.

Оптимальный объем системы отопления высчитывается по формуле, 1 кВт = 15 л воды. Полученный результат используется при подборе расширительного мембранного бака или определения необходимого количества теплоносителя / антифриза.

Что лучше залить в систему отопления при обогреве твердотопливным котлом

Система обогрева, с подключенным к ней твердотопливным котлом, может работать практически на любом типе теплоносителя. На выбор влияет несколько факторов:

• Тип здания – в отапливаемых помещениях, целесообразнее использовать в качестве жидкости для системы отопления, обычную воду.
• Если планируется топить здание время от времени, лучше применять незамерзающую жидкость.

Антифриз, используемый для отопительных систем, помимо своего основного качества (замерзания при -15°С), имеет еще одно свойство. Для нагрева жидкости, требуются большие затраты тепла. Соответственно, закипание антифриза наблюдается реже, чем обычной или дистиллированной воды.

Выбор обвязки твердотопливного котла влияет на безопасность и сроки эксплуатации отопительного оборудования. Расчет системы обогрева, требует привлечения квалифицированного специалиста теплотехника.

Обвязка твердотопливного котла — схема подключения к отоплению

От того, насколько правильно сделана обвязка твердотопливного котла, зависит эффективность его дальнейшей работы и срок службы. В эксплуатации дровяные и угольные теплогенераторы отличаются от агрегатов на других видах топлива, потому требуют особого подхода.

Предлагается подробно рассмотреть, как после монтажа отопительной разводки подключить котел на твердом топливе, в том числе – своими руками. Описание различных схем подключения ТТ-котла к системе отопления  вы сможете найти в данном материале.

В чем отличие твердотопливных котлов

Помимо сжигания различных видов твердого топлива, теплогенераторы имеют ряд отличий от остальных источников тепла. Эти особенности нужно воспринимать как данность и всегда учитывать при обвязке твердотопливного котла с системой водяного отопления. В чем они заключаются:

1. Высокая инерционность. На данный момент не существует способов резко потушить разгоревшееся твердое топливо в камере сжигания.
2. Образование конденсата в топливнике во время прогрева. Особенность проявляется из-за поступления в котловой бак теплоносителя с низкой температурой (ниже 50 °С).

Примечание. Явление инерционности отсутствует только у одного вида агрегатов на твердом топливе – пеллетных котлов. В них имеется горелка, куда древесные гранулы подаются дозировано, после прекращения подачи пламя угасает почти сразу же.

Схема устройства ТТ-котла прямого горения с принудительным нагнетанием воздуха

Инерционность создает опасность перегрева водяной рубашки отопителя, вследствие чего теплоноситель в ней вскипает. Образуется пар, который создает высокое давление, разрывающее корпус агрегата и часть подающего трубопровода. Как результат, в помещении топочной много воды, куча пара и непригодный к дальнейшей эксплуатации твердотопливный котел.

Подобная ситуация может возникнуть, когда обвязка теплогенератора выполнена неправильно. Ведь на самом деле нормальный режим работы дровяных котлов – максимальный, именно в это время агрегат выходит на свой паспортный КПД. Когда термостат реагирует на достижение теплоносителем температуры 85 °С и прикрывает воздушную заслонку, горение и тление в топке еще продолжается. Температура воды повышается еще на 2—4 °С, а то и больше, прежде чем ее рост остановится.

Во избежание превышения давления и последующей аварии, в обвязке твердотопливного котла всегда участвует важный элемент – группа безопасности, подробнее о ней будет сказано ниже.

Другая неприятная особенность работы агрегата на дровах – появление конденсата на внутренних стенках топливника из-за прохождения через водяную рубашку еще не разогретого теплоносителя. Этот конденсат – вовсе не божья роса, поскольку представляет собой агрессивную жидкость, от которой быстро корродируют стальные стенки камеры сжигания. Потом смешавшись с пеплом, конденсат превращается в липкую субстанцию, отодрать ее от поверхности не так легко. Проблема решается установкой смесительного узла в схему обвязки твердотопливного котла.

Такой налет служит теплоизолятором и снижает КПД твердотопливного котла

Владельцам теплогенераторов с чугунными теплообменниками, не боящимися коррозии, рано вздыхать с облегчением. Их может ожидать другая беда – возможность разрушения чугуна от температурного шока. Представьте, что в частном доме на 20—30 минут отключили электроэнергию и циркуляционный насос, прогоняющий воду через твердотопливный котел, остановился. За это время вода в радиаторах успевает остыть, а в теплообменнике – нагреться (из-за той же инерционности).

Появляется электричество, включается насос и направляет в разогретый котел остывший теплоноситель из закрытой системы отопления. От резкого перепада температур у теплообменника случается температурный шок, чугунная секция дает трещину, на пол бежит вода. Отремонтировать весьма сложно, заменить секцию удается не всегда. Так что и при таком раскладе узел подмеса предотвратит аварию, о чем будет сказано далее.

Аварийные ситуации и их последствия описаны не с целью напугать пользователей твердотопливных котлов или побудить их к покупкам ненужных элементов схем обвязки. Описание основано на практическом опыте, который необходимо учитывать всегда. При правильном подключении теплового агрегата вероятность подобных последствий чрезвычайно низка, почти такая же, как у теплогенераторов на других видах топлива.

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Всегда открытый выход смесительного клапана (левый патрубок на схеме) должен быть направлен к насосу и теплогенератору, иначе циркуляции в малом котловом контуре не будет

Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак — он должен подключаться к обратной линии отопительной системы перед насосом (по направлению течения воды).

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и применяется с любыми котлами на твердом топливе, в том числе — пеллетными. Вы можете найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Способ защиты от выпадения влаги в топке подробно рассматривается на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры. Если вы поставили шаровой кран для отсечения и ремонта деталей группы, снимите со штока рукоятку.

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

1. Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
2. При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
3. Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
4. По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Важный нюанс. В паре с 3-ходовым вентилем ставится специальная головка с датчиком и капилляром, рассчитанная на регулирование температуры воды в определенном диапазоне (например, 40…70 или 50…80 градусов). Обычная радиаторная термоголовка не подойдет.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

1. Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
2. Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Подключение медными трубами не защитит полипропилен от разрушения в случае перегрева ТТ-котла. Зато позволит корректно работать термодатчику и предохранительному клапану на группе безопасности

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар.

Насос неспособен перекачивать газы, поэтому при заполнении камеры паром крыльчатка остановится, циркуляция теплоносителя прекратится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки.  В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix

Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

Вариант обвязки с буферной емкостью

Наличие буферной емкости крайне желательно для работы котла на твердых видах топлива и вот почему. Чтобы агрегат функционировал эффективно и производил тепло с заявленным в паспорте КПД (от 75 до 85% у разных типов), он должен действовать на максимальном режиме. Когда прикрывается воздушная заслонка с целью замедлить горение, в топке наблюдается недостаток кислорода и КПД сжигания дров снижается. При этом возрастают выбросы в атмосферу угарного газа (СО).

Для справки. Именно из-за выбросов в большинстве европейских стран запрещается эксплуатировать твердотопливные котлы без буферной емкости.

С другой стороны, при максимальном горении температура теплоносителя в современных теплогенераторах достигает 85 °С, а одной закладки дров хватает всего часа на 4. Это не устраивает многих владельцев частных домов. Решение проблемы – поставить буферную емкость и включить ее в обвязку ТТ-котла таким образом, чтобы она служила баком-аккумулятором. Схематично это выглядит так:

Измеряя температуру Т1 и Т2, можно настроить послойную загрузку емкости балансировочным вентилем

Когда топка горит вовсю, буферная емкость накапливает тепло (на техническом языке – загружается), а после затухания отдает его в отопительную систему. Для управления температурой теплоносителя, подающегося в радиаторы, с другой стороны от бака-аккумулятора тоже ставится трехходовой смесительный клапан и второй насос. Теперь вовсе не обязательно бегать к котлу каждые 4 часа, ведь после затухания топки обогрев дома какое-то время будет обеспечивать буферная емкость. Как долго – зависит от ее объема и температуры нагрева.

Справка. На основании практического опыта вместительность теплоаккумулятора можно определить так: на частный дом площадью 200 м² понадобится бак объемом не менее 1 м³.

Есть парочка важных нюансов. Чтобы схема обвязки благополучно работала, нужен твердотопливный котел, чьей мощности хватит на одновременное отопление и загрузку буферной емкости. Значит, потребуется мощность в 2 раза выше расчетной. Другой момент – подбор производительности насосов таким образом, чтобы расход в котловом контуре немного превышал количество протекающей воды в контуре отопительном.

Интересный вариант стыковки ТТ-котла с самодельным буферным резервуаром (он же — бойлер косвенного нагрева) без насоса продемонстрирован нашим экспертом в видеосюжете:

Совместное подключение двух котлов

Для повышения комфорта отопления частного дома многие хозяева устанавливают два и более источника тепла, работающие на разных энергоносителях. На данный момент наиболее актуальны сочетания котлов на:

• природном газе и дровах;
• твердом топливе и электричестве.

Соответственно, газовый и твердотопливный котел надо подключить таким образом, чтобы второй автоматически замещал первый после сжигания очередной порции дров. Такие же требования выдвигаются и к обвязке электрокотла с дровяным. Это сделать достаточно просто, когда в схеме обвязки участвует буферная емкость, поскольку она одновременно играет роль гидрострелки, что и показано на рисунке.

Подающие линии котлов присоединяются к верхним патрубкам теплоаккумулятора, обратные – к нижним

Совет. Информацию о расчете объема буферного резервуара вы найдете в отдельной публикации.

Как видите, благодаря наличию промежуточного бака-аккумулятора 2 разных котла могут обслуживать сразу несколько распределительных контуров отопления – батареи и теплые полы, и вдобавок загружать бойлер косвенного нагрева. Но теплоаккумулятор с ТТ-котлом ставят далеко не все, поскольку это недешевое удовольствие. На этот случай существует простая схема, причем ее можно смонтировать своими руками:

В схеме учтена особенность электрокотла – встроенный циркуляционный насос всегда работает

Примечание. Схема справедлива как для электрического, так и для газового теплогенератора, работающего вместе с твердотопливным.

Здесь основным источником тепла является дровяной отопитель. После прогорания закладки дров температура воздуха в доме начинает падать, что регистрирует датчик комнатного термостата и тут же включает нагрев электрокотлом. Без новой загрузки дров температура в подающей трубе снижается и накладной механический термостат отключает насос твердотопливного агрегата. Если спустя какое-то время его разжечь, то все произойдет в обратном порядке. Подробно об этом способе совместного подключения рассказано на видео:

Обвязка методом первичных и вторичных колец

Существует еще один способ совместной обвязки твердотопливного котла с электрическим для обеспечения большого числа потребителей. Это  метод первичных и вторичных колец циркуляции, который предусматривает гидравлическое разделение потоков, но без использования гидрострелки. Также для надежной работы системы требуется минимум электроники, а контроллер не нужен вообще, невзирая на кажущуюся сложность схемы:

Хитрость в том, что все потребители и котлы подсоединяются к одному первичному кольцу циркуляции как подающим трубопроводом, так и обратным. За счет малого расстояния между подключениями (до 300 мм) перепад давлений выходит минимальным по сравнению с напором насоса главного контура. Благодаря этому движение воды в первичном кольце не зависит от работы насосов колец вторичных. Меняется лишь температура теплоносителя.

Теоретически в главный контур может быть включено сколько угодно источников тепла и вторичных колец. Главное, верно подобрать диаметры труб и производительность насосных агрегатов. Фактическая производительность главного кольцевого насоса должна превышать расход в самом «прожорливом» вторичном контуре.

Чтобы этого добиться, необходимо выполнить гидравлический расчет и только потом удастся верно подобрать насосы, так что без помощи специалистов обычному домовладельцу не обойтись. Кроме того, надо увязать работу твердотопливного и электрического котлов путем установки отключающих термостатов, о чем рассказано в следующем видео:

Заключение

Как вы могли убедиться, правильно сделать обвязку котла на твердом топливе не так уж просто. К вопросу надо отнестись ответственно и перед выполнением работ по монтажу и подключению дополнительно проконсультироваться со специалистом, чья квалификация не вызывает сомнений. Например, с таким, кто дает пояснения в представленных видеороликах.

Причины перегрева и закипания отопительных котлов

Причины перегрева котлов

Существует много различных причин, из-за которых может произойти подобное, попробуем рассмотреть их на примерах котлов с различными способами работы.

Газовые

Первая причина, почему перегревается газовый котел, и жидкость в нем бурлит — это отсутствие циркуляции в отопительном контуре. Причина этого кроется в засорении  фильтров, или произошло завоздушивание отопительного контура. Необходимо просмотреть все фильтры, промыть их, а при необходимости, заменить новыми. Если проблема кроется в  завоздушивании, необходимо удалить воздух. Очень часто такая ситуация возникает в старых газовых устройствах фирмы Навьен.

Следующей причиной может послужить банальное засорение накипью, то есть, частички налета отслоились и забили проток. При этом во время работы могут идти щелчки, или такие звуки, будто он стучит.  Решение довольно простое — необходимо прочистить аппарат при помощи специальных химических средств, или используя кислоты.

Так же возможно, что было продолжительное неиспользование системы, а затем ее пуск без предварительной прогонки вентиляционной системы. При запуске возможны звуки шума, и устройство выдает ошибку о недостаточной циркуляции. Этому может служить залипание в насосе по причине простоя. Нужно разобрать насос и промыть, затем повторить запуск вновь.

Некачественная газовоздушная смесь может послужить причиной взрыва, существуют нижние и верхние пределы, при которых происходит взрыв.

Еще одна причина — это несоблюдение рекомендаций по месту установки оборудования. Если помещение имеет высокую влажность воздуха или низкую температуру, металл, из которого изготовлен котел, будет портиться. Возможно образование коррозии в случае, если использовали сернистое топливо.

Ведь существую такие участки, которые нет возможности прочистить полностью при помощи продувки, например зазоры труб и перегородок. Если котел постоянно находится в рабочем состоянии влага не сможет повредить ему, а когда он отключен зола, а также поверхность обмуровки впитывают влагу, которая потом приводит к коррозии, а это в свою очередь может привести к утечки газа и взрыву.

Часто у пользователей возникает вопрос, почему булькает вода, причин может быть несколько. Первая — вышел из строя насос или подклинивает, происходит закипание теплоносителя и слышны подобные звуки. Вторая — засорилась батарея.

Если у вас происходит перегрев устройства необходимо выполнить следующие действия для устранения:

• Проверьте, циркулирует ли теплоноситель в отопительном контуре.
• Прочистка и замена фильтров.
• Проверить исправность кранов радиатора.
• Проверить исправность циркуляционного насоса.
• Чистка теплообменника.
  

Промывка теплообменника

Проверить тягу в дымоходе, обратите внимание, нет ли при работе запаха угарного газа.

Твердотопливные

Очень часто ненормальная работа твердотопливного котла отопления связана с неправильным выбором модели. То есть, выбирая дровяной котел, пользователь отдает предпочтение устройству, которое обладает большой по размерам топкой, которая рассчитана на отопление площади свыше 150 м2.

Однако если  у вас отапливаемое помещение всего 70м2 это приведет к тому, что устройство перегревается. А так же к росту давления в котле, что может в конечном итоге привести к взрыву. Еще одной причиной может послужить неверная установка, ведь часто такое ответственное дело доверяют не квалифицированным специалистам, а людям с улицы.

Следующая ситуация, способная повысить давление, это, если внезапно отключается электричество, и, как следствие этого, останавливается циркуляционный насос. Теплоноситель прекращает циркулировать по отопительной системе, резко повышается давление, и начинает быстро закипать жидкость, все это может привести к возникновению аварии.

Циркуляционный насос в системе отопления

Что делать, если это случилось? Перекройте подачу топлива к камере сгорания, категорически запрещается тушить пламя водой, так как это может привести к термическому ожогу кожи и взрыву котла. Чтобы безопасно потушить пламя, можно воспользоваться песком, золой.

Паровые

Рассмотрим, каковы основные причины, почему может взорваться котел. Если в паровом котле резко снизить уровень жидкости. Эта причина является самой частой, из-за уменьшения жидкости происходит перегрев стенок выше максимально допустимого значения. Происходит изменения химической структуры металла, уменьшается его сопротивление, и при воздействии на стенки давления, они поддаются выдуванию, что в конечном итоге приводит к взрыву.

При снижении уровня воды ни в коем случае нельзя заполнять его холодной водой, это приведет в кому, что металл потеряет свою пластичность, повысится его хрупкость и образуются трещины. Если обнаружили снижения воды, необходимо постепенно отключить устройство, прекратить подачу топлива. После того, как он остынет, заполните его жидкостью до установленной нормы, затем запустите вновь.

Для недопущения снижения уровня жидкости до критического значения он должен быть оборудован устройством, контролирующим верхние и нижние границы уровня жидкости, и при обнаружении несоответствия значений прекратить подачу топлива.

Жидкость несоответствующего качества. Происходит вследствие изменения химического состава воды, а чаще всего,  повышение ее жесткости, поскольку увеличивается отложение накипи. Если вода, которая течет у вас в трубопроводе, не соответствует заявленным в инструкции характеристикам, необходимо очистить ее.

Для этого используют содово-известковый раствор, натриевый, фосфатное осаждение, можно также очищать катионированием, этот метод предполагает фильтрацию воды через специальный материал катион.

Образование накипи на внутренних элементах, которая образуется в результате скопления солей, содержащихся в питающей жидкости. Избежать этого можно используя фильтры очистки, которые устанавливаются перед входом в устройство. Если она уже скопилась, необходимо прочистить котел, дабы избежать его перегрева. Слой накипи не должен превышать 0,5 мм для исправной работы устройства.

Скопление в топочной камере взрывоопасного газа, возникающее вследствии неправильной работы вентиляционной системы, либо поступления топлива.

Часто причиной взрывов устройств служат дефекты или неисправность главных узлов, уменьшение их запаса прочности, вследствии неправильной эксплуатации, поломки датчиков контроля, а также измерительных устройств.

Увеличение рабочего давления. Основной причиной подобной неисправности служит выход из строя элементов безопасности, а также несоблюдение установленного режима.

Группа безопасности котла отопления

Для того, чтобы своевременно выявить неисправность, необходимо периодически подвергать их техническому освидетельствованию (один раз за год), а также испытаниям, для большей безопасности проводите их не только по плану.

Электрические

Причины перегрева в электрокотлах:

• Неисправен термостат, и, как следствие, ТЭН не отключается, а продолжает греть жидкость, растет температура. Как следствие, плавятся все пластиковые элементы внутри устройства, плавятся кнопки включения. На практике было много случаев, когда это приводило к взрыву устройства.
• Засорение накипью. Часто при этой неисправности бойлер будто дышит.
• Испортилась мембрана.
  Мембрана трехходового клапана
• Не работает циркуляционный насос, как следствие, не циркулирует теплоноситель, и его температура растет.
• Недостаточное количество теплоносителя.
• Закрыты вентили на подаче в обратке.

Меры предупреждения и профилактика перегрева

К мерам предупреждения и недопущения аварийных ситуаций можно отнести следующее:

• Устанавливайте дополнительный контур для охлаждения котла, который работает на твердом топливе. В двухконтурном котле при повышении теплоносителя, жидкость сможет охладиться за счет системы водоснабжения.
• Установка буферной емкости, она предупредит закипания котла, возьмет на себя лишнюю температуру, а также может хранить тепло для отопительного контура.
• Нужно установить источник бесперебойного питания. Если произойдет отключение электроэнергии, автоматически включится бесперебойник, энергия будет поступать из аккумулятора, и система продолжит работать.
• Периодически прочищать вентиляционную систему.

Принцип работы системы отопления

Если описать очень кратко, тогда принцип отопительной системы в частном доме заключается в том, что некая жидкость, будь то вода или часто используемый антифриз, прогревается в котле до заданной пользователем температуры.

Схема системы отопления

Затем по отопительной магистрали (трубе) протекает к радиаторам, в которых отдает свое тепло, затем обратно циркулирует при помощи обратного контура к отопительному устройству. Там вновь прогревается, это по сути представляет из себя замкнутый контур.

Существует две разновидности системы:

• Однотрубная. Является наиболее экономичной и простой в исполнении. Имеет вид кольца, в который последовательно вмонтированы отопительные радиаторы. Теплоноситель циркулирует по кругу, при этом к первому радиатору поступает наиболее прогретая жидкость, которая делится с ним теплом и при этом теряет несколько градусов, в то время как к пятому или шестому радиатору доходит уже значительно остывший теплоноситель.

  Выход из подобной ситуации, чтобы не были холодными батареи, это увеличение количества секций с каждым последующим радиатором, дабы потери в тепле не были столь ощутимы. Или увеличивать температуру теплоносителя в котле, а это повлечет за собой значительные затраты.

  Однако, можно установить циркуляционный насос, который будет искусственно увеличивать скорость движения теплоносителя и, соответственно, снижать потерю тепла, а также это незначительно сократит интервал нагрева. Однако, и тут есть недостаток, а именно, затраты на электроэнергию.
• Двухтрубная, в разы превосходит по энергетическим показателям. Она предполагает разветвление теплоносителя на два выхода, как следствие потери тепла сокращаются вдвое. Обратный контур у них совместный.

  Однако для построения подобной системы понадобится вдвое больше труб, запорных арматур, датчиков. Наиболее часто используется в газифицированных помещениях.

Как произвести обвязку и подключение твердотопливного котла к системе отопления

В отличие от электрических и газовых отопительных агрегатов, котлы, работающие на твёрдом топливе, практически никогда не оснащаются циркуляционными насосами, группой безопасности, устройствами регулировки и управления. Каждый решает эти вопросы самостоятельно, выбирая схему обвязки обогревающего прибора в соответствии с типом и особенностями системы обогрева. От того, насколько правильно будет выполнен монтаж теплогенератора, зависит не только экономичность и производительность отопления, но и его надёжная, безаварийная работа. Именно поэтому важно включить в схему узлы и устройства, которые обеспечат долговечность отопительного агрегата и его защиту при возникновении нештатных ситуаций.

Кроме того, при монтаже твердотопливного котла не стоит отказываться от оборудования, которое создаёт дополнительное удобство и комфорт. При помощи теплоаккумулятора можно решить проблему перепада температур во время перезагрузки котла, а бойлер косвенного нагрева обеспечит дом горячей водой. Задумались о подключении твердотопливного отопительного агрегата по всем правилам? Мы поможем вам в этом!

Типовые схемы обвязки твердотопливных котлов

Мнение о том, что твердотопливный котёл представляет собой морально устаревший агрегат, покрытый грязью и копотью, ошибочно, не так ли?

Сложность управления процессом горения в твердотопливных котлах приводит к большой инерционности отопительной системы, что негативно сказывается на удобстве и безопасности во время эксплуатации. Ситуация осложняется ещё и тем, что КПД агрегатов этого типа напрямую зависит от температуры теплоносителя. Для эффективной работы отопления обвязка должна обеспечивать температуру теплового агента в пределах 60 – 65 °С. Разумеется, при неправильной интеграции оборудования такой нагрев при плюсовой температуре «за бортом» будет весьма некомфортным и неэкономичным. Кроме того, полноценная работа теплогенератора зависит от ряда дополнительных факторов — типа отопительной системы, количества контуров, наличия дополнительных потребителей энергии и т. д. Представленные ниже схемы обвязок учитывают самые распространённые случаи. Если же ни одна из них не отвечает вашим требованиям, то знания принципов и особенностей структуры отопительных систем помогут в разработке индивидуального проекта.

Система открытого типа с естественной циркуляцией в частном доме

Прежде всего, необходимо отметить, что открытые системы гравитационного типа считаются наиболее подходящими для твердотопливных котлов. Связано это с тем, что даже в экстренных случаях, связанных с резким повышением температуры и давления, отопление, скорее всего, останется герметичным и работоспособным. Немаловажно и то, что функциональность обогревающего оборудования не зависит от наличия электропитания. Учитывая, что котлы, работающие на дровах, устанавливают не в мегаполисах, а в удалённых от благ цивилизации районах, этот фактор не покажется вам таким уж малозначительным. Конечно, эта схема не лишена недостатков, главными из которых являются:

• свободный доступ кислорода к системе, что вызывает внутреннюю коррозию труб;
• необходимость в пополнении уровня теплоносителя вследствие его испарения;
• неравномерность температуры теплового агента в начале и в конце каждого контура.

Слой любого минерального масла толщиной в 1 – 2 см, налитого в расширительный бак, предотвратит попадание кислорода в теплоноситель и снизит скорость испарения жидкости.

Несмотря на недостатки, гравитационная схема очень популярна ввиду её простоты, надёжности и низкой стоимости.

Схема монтажа твердотопливного агрегата в отопительной системе открытого типа

Принимая решение выполнять монтаж данным способом, учтите, что для нормальной циркуляции теплоносителя вход котла должен находиться ниже радиаторов отопления не менее, чем на 0.5 м. Трубы подачи и обратки должны иметь уклоны для нормальной циркуляции теплоносителя. Кроме того, важно правильно рассчитать гидродинамическое сопротивление всех веток системы, а в процессе проектирования стараться уменьшить число запорной и регулирующей арматуры. Правильная работа системы с естественной циркуляцией теплоносителя зависит и от места установки расширительного бачка — он должен подключаться в самой высокой точке.

Закрытая система с естественной циркуляцией

Установка на обратной магистрали расширительного бачка мембранного типа позволит избежать вредного воздействия кислорода и избавит от необходимости контроля уровня теплоносителя.

Конструкция мембранного расширительного бака

Принимая решение оборудовать гравитационную систему герметичным расширительным бачком, учитывайте следующие моменты:

• ёмкость мембранного бака должна вмещать не менее 10% объёма всего теплоносителя;
• на трубе подачи обязательно должен быть установлен предохранительный клапан;
• самая верхняя точка системы должна быть оборудована воздухоотводчиком.

Дополнительные устройства, которые входят в группу безопасности котла (предохранительный клапан и воздухоотводик), придётся приобретать отдельно — производители очень редко комплектуют агрегаты подобными устройствами.

Предохранительный клапан позволяет произвести сброс теплоносителя в случае, если давление в системе превысит критическое значение. Нормальным рабочим показателем считается давление от 1.5 до 2 атм. Аварийный клапан настраивают на величину 3 атм.

Более подробно об этой системе узнаете из нашей следующей статьи: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/zakrytaya-sistema-otopleniya.html.

Особенности систем с принудительным движением теплоносителя

Для того чтобы выровнять температуру на всех участках, в закрытую отопительную систему интегрируют циркуляционный насос. Поскольку этот агрегат может обеспечить принудительное движение теплоносителя, требования к уровню установки котла и соблюдению уклонов становятся ничтожными. Тем не менее, не стоит отказываться от автономности естественного отопления. Если на выходе из котла установить обходную ветку, именуемую байпасом, то в случае отключения электричества циркуляцию теплового агента обеспечат силы гравитации.

Применение байпаса позволит при необходимости переключиться на естественный способ циркуляции теплоносителя

Электрическая помпа устанавливается на обратной магистрали, между расширительным баком и входным штуцером. Благодаря пониженной температуре теплоносителя насос работает в более щадящем режиме, что увеличивает его долговечность.

Установка циркуляционного агрегата на обратке необходима ещё и в целях безопасности. При закипании воды в котле возможно образование пара, попадание которого в центробежный насос чревато полным прекращением движения жидкости, что может привести к аварии. Если же прибор будет установлен на входе в теплогенератор, то он сможет обеспечивать циркуляцию теплоносителя даже при возникновении нештатных ситуаций.

Подключение через коллекторы

В случае если к твердотопливному котлу требуется подключить несколько параллельных веток с радиаторами, водяной тёплый пол и т. д., то требуется балансировка контуров, иначе теплоноситель пойдёт по пути наименьшего сопротивления, а остальные участки системы останутся холодными. С этой целью на выходе из отопительного агрегата устанавливают один или несколько коллекторов (гребёнок) – распределительных устройств с одним входом и несколькими выходами. Монтаж гребёнок открывает широкие возможности для подключения нескольких циркуляционных насосов, позволяет подавать к потребителям тепловой агент одинаковой температуры и регулировать его подачу. Единственным минусом обвязки этого типа можно считать усложнение конструкции и повышение стоимости отопительной системы.

Коллекторная обвязка твердотопливного котла

Отдельным случаем коллекторной обвязки является подключение с гидрострелкой. Её отличие от обычного коллектора заключается в том, что это устройство выступает своего рода посредником между отопительным котлом и потребителями. Выполненная в виде трубы большого диаметра, гидрострелка устанавливается вертикально и подключается к входному и напорному патрубкам котла. При этом врезку потребителей делают на различной высоте, что позволяет подобрать оптимальную температуру для каждого контура.

Установка аварийных и регулировочных систем

Аварийные и регулировочные системы служат нескольким целям:

• защита системы от разгерметизации в случае неконтролируемого повышения давления;
• регулировка температуры отдельных контуров;
• защита котла от перегрева;
• предотвращение конденсационных процессов, связанных с большим перепадом температуры подачи и обратки.

Для решения задач безопасности системы в схему обвязки вводят предохранительный клапан, аварийный теплообменник или контур естественной циркуляции. Что же касается вопросов регулирования температуры теплового агента, то в этих целях применяют термостатические и управляемые клапаны.

Обвязка с трёхходовым клапаном

Устройство трёхходового смесительного клапана

Твердотопливный котёл является отопительным агрегатом периодического действия, поэтому он подвергается опасности коррозии из-за конденсата, который выпадает на его стенках во время разогрева. Связано это с попаданием слишком холодного теплоносителя из обратки в теплообменник отопительного агрегата. Устранить опасность этого фактора можно при помощи трёхходового клапана. Это устройство представляет собой регулируемый вентиль с двумя входами и одним выходом. По сигналу с датчика температуры трёхходовой клапан открывает канал подачи горячего теплоносителя на вход котла, препятствуя возникновению точки росы. Как только отопительный агрегат войдёт в рабочий режим, подача жидкости по малому кругу прекращается.

Схема обвязки с трёхходовым клапаном

Довольно распространённой ошибкой является монтаж центробежного насоса до трёхходового вентиля. Естественно, при закрытом клапане ни о какой циркуляции жидкости в системе не может быть и речи. Правильно будет устанавливать помпу после регулировочного устройства.

Трёхходовой клапан можно использовать и для регулировки температуры теплового агента, поступающего к потребителям. В этом случае устройство настраивают на работу в другую сторону, подмешивая холодный теплоноситель из обратки в подачу.

Схема с буферной ёмкостью

Схема системы отопления с буферной ёмкостью

Низкая управляемость твердотопливных котлов требует постоянного контроля за количеством дров и тягой, что значительно снижает удобство при их эксплуатации. Загружать больше топлива и при этом не переживать по поводу возможного закипания жидкости позволит монтаж буферной ёмкости (теплоаккумулятора). Это устройство представляет собой герметичный бак, отделяющий отопительный агрегат от потребителей. Благодаря большому объёму, буферная ёмкость может накапливать избыточное тепло и по мере необходимости отдавать его радиаторам. Отрегулировать температуру жидкости, поступающей из теплоаккумулятора, поможет узел смешивания, который использует всё тот же трёхходовой клапан.

Элементы обвязки, обеспечивающие безопасность отопительной системы

Обвязка с аварийным контуром

Кроме предохранительного клапана, о котором говорилось выше, защита отопительного агрегата от перегрева решается при помощи аварийного контура, по которому в теплообменник подаётся холодная вода из водопровода. В зависимости от конструкции котла подача охлаждающей жидкости может осуществляться непосредственно в теплообменник или специальный змеевик, установленный в рабочей камере агрегата. К слову, именно последний вариант является единственно возможным для систем с залитым антифризом. Подача воды осуществляется при помощи трёхходового вентиля, которым управляет датчик, установленный внутри теплообменника. Сброс «отработанной» жидкости происходит по специальной магистрали, соединённой с канализацией.

Схема с подключением бойлера косвенного нагрева

Схема с подключением бойлера косвенного нагрева

Обвязка с подключением бойлера для горячего водоснабжения может применяться для отопительных систем всех типов. Для этого специальную теплоизолированную ёмкость (бойлер) подключают к водопроводу и системе ГВС, а внутри водонагревателя устанавливают змеевик, который врезают в магистраль подачи теплового агента. Проходя по этому контуру, горячий теплоноситель отдаёт тепло воде. Нередко бойлер косвенного нагрева оснащают ещё и ТЭНами, благодаря которым появляется возможность получать горячую воду в тёплое время года.

Трёхходовый клапан может быть использован и в схеме обвязки бойлера косвенного нагрева. Более подробно об этом читайте в нашем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotelnaya/obvyazka-bojlera-kosvennogo-nagreva.html.

Видео: Обвязка твердотопливного котла

Правильная установка твердотопливного котла в отопительную систему закрытого типа

Огромным преимуществом твердотопливных котлов является то, что для их установки не требуется никаких разрешительных документов. Монтаж вполне можно провести собственноручно, тем более, что для этого не потребуется ни специального инструмента, ни особых знаний. Главное — ответственно подойти к работе и соблюдать очерёдность всех этапов.

Обустройство котельной

Недостатком отопительных агрегатов, используемых для сжигания дров и угля, является необходимость в специальном, хорошо проветриваемом помещении. Конечно, можно было бы установить котёл в кухне или ванной, однако, периодический выброс дыма и копоти, грязь от топлива и продуктов сгорания делают эту затею непригодной для реализации. К тому же установка сжигающего оборудования в жилых комнатах ещё и небезопасна — выброс чадного газа может привести к трагедии.

Твердотопливный котёл лучше всего устанавливать вне жилых помещений

При установке теплогенератора в котельной соблюдают несколько правил:

• расстояние от топочной дверцы до стены должно быть не менее 1м;
• на расстоянии не выше 50 см от пола и не ниже 40 см от потолка должны быть установлены вентиляционные каналы;
• в помещении не должны находиться горюче-смазочные и легковоспламеняющиеся вещества и предметы;
• площадку-основание перед зольником защищают при помощи металлического листа размерами не менее 0.5х0.7 м.

Кроме того, в месте установки котла предусматривают проём под дымовую трубу, которую выводят наружу. Конфигурацию и размеры дымохода производители указывают в техническом паспорте, поэтому выдумывать ничего не потребуется. Конечно, если возникнет необходимость, то от требований документации можно отклониться, однако в любом случае канал для отвода продуктов горения должен обеспечивать отличную тягу в любую погоду.

Как правильно смонтировать дымоход

Устанавливая дымовую трубу, все соединения и щели заделывают герметизирующими материалами, а также предусматривают окна для очистки каналов от сажи и улавливатель для конденсата.

Подготовка к установке обогревающего агрегата

Перед установкой котла выбирают схему обвязки, рассчитывают длину и диаметр трубопроводов, количество радиаторов, тип и количество дополнительного оборудования и запорно-регулирующей арматуры.

Несмотря на всё разнообразие конструкторских решений, специалисты рекомендуют выбирать комбинированное отопление, которое сможет обеспечить принудительную и естественную циркуляцию теплоносителя. Поэтому при расчётах необходимо продумать, каким образом будет установлен параллельный участок трубопровода подачи (байпас) с центробежным насосом и предусмотреть необходимые для работы гравитационной системы уклоны.  Не стоит отказываться и от буферной ёмкости. Конечно, её установка повлечёт дополнительные расходы. Тем не менее, накопитель этого типа сможет выровнять температурную кривую, а одной закладки топлива хватит на более продолжительное время.

Подключение котла к отопительной системе с буферной ёмкостью двойного назначения

Особый комфорт предоставит теплоаккумулятор с дополнительным контуром, который используется для горячего водоснабжения. Учитывая тот факт, что из-за установки твердотопливного агрегата в отдельной комнате значительно увеличивается длина контура ГВС, на нём монтируют дополнительный циркуляционный насос. Это устранит необходимость сливать холодную воду в ожидании, когда пойдёт горячая.

Перед монтажом котла обязательно надо предусмотреть место для расширительного бачка и не забывать об устройствах, призванных снизить давление в системе в критических ситуациях. Простая схема обвязки, которую можно использовать в качестве рабочего проекта, показана на нашем рисунке. Она объединяет всё рассмотренное выше оборудование и обеспечивает его правильную и безаварийную работу.

Ещё больше информации об обустройстве помещения-котельной и установке оборудования узнаете из нашей статьи: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotelnaya/kotelnaya-v-chastnom-dome.html.

Монтаж и подключение твердотопливного теплогенератора

После проведения всех необходимых расчётов и подготовки оборудования и материалов приступают к монтажу.

1. Устанавливают на место, выравнивают по уровню и крепят отопительный агрегат, после чего к нему подключают дымоход.
2. Крепят радиаторы отопления, устанавливают теплоаккумулятор и расширительный бак.
3. Монтируют трубопровод подачи и байпас, на котором устанавливают центробежный насос. На обоих участках (прямом и обводном) устанавливают шаровые краны для того, чтобы теплоноситель можно было транспортировать принудительным или естественным способом.
   

   Напоминаем, что центробежный насос можно устанавливать только при правильной ориентации вала, который должен находиться в горизонтальной плоскости. Схемы всех возможных вариантов монтажа производитель указывает в инструкции на изделие.

4. Напорную магистраль подключают к теплоаккумулятору. Надо сказать, что и входной, и выходной патрубки буферного бака должны быть установлены в его верхней части. Благодаря этому количество тёплой воды в ёмкости не будет оказывать влияния на готовность отопительного контура. Обязательно отметим тот факт, что остывание котла в период перезагрузки будет снижать температуру в системе. Связано это с тем, что в это время теплогенератор будет работать в качестве воздушного теплообменника, отдавая тепло из отопительной системы в дымовую трубу. Чтобы устранить это недочёт, в котловом и отопительном контуре устанавливают отдельные циркуляционные насосы. Поместив термопару в зону горения, можно останавливать движение теплоносителя через контур котла при затухании огня.

   Монтаж отдельных насосов на котловом и теплообменном контуре сможет решить проблему утечки тепла через котёл при его остывании

5. На магистрали подачи устанавливают предохранительный клапан и воздухоотводчик.
6. Подключают аварийный контур котла или монтируют запорно-регулирующую арматуру, которая при закипании воды откроет магистраль её сброса в канализацию и канал подачи холодной жидкости из водопровода.
7. Монтируют обратный трубопровод от теплоаккумулятора к отопительному агрегату. Перед входным патрубком котла устанавливают циркуляционный насос, трёхходовой клапан и фильтр-отстойник.
8. Отдельно на трубопроводе обратке монтируют расширительный бак.
   

   Обратите внимание! На трубопроводах, которые подключаются к устройствам защиты, запорная арматура не устанавливается. На этих участках должно быть как можно меньше соединений.

9. Верхний выход теплоаккумулирующей ёмкости соединяют с трёхходовым клапаном и циркуляционным насосом отопительного контура, после чего подключают радиаторы и монтируют обратный трубопровод.
10. После подключения основных контуров приступают к обустройству системы горячего водоснабжения. Если змеевик теплообменника встроен в буферную ёмкость, то достаточно будет просто подключить к соответствующим патрубкам вход для холодной воды и выход в «горячую» магистраль. При установке отдельного водонагревателя косвенного нагрева используют схему с дополнительным циркуляционным насосом или трёхходовым клапаном. И в том, и в другом случае на входе подачи холодной воды устанавливают обратный клапан. Он перекроет путь для нагретой жидкости в «холодный» водопровод.
11. Некоторые твердотопливные котлы оснащаются регулятором тяги, работа которого заключается в уменьшении проходного сечения поддувала. Благодаря этому снижается поток воздуха в зону горения и его интенсивность, а соответственно и температура теплоносителя, уменьшается. Если отопительный агрегат имеет такую конструкцию, то монтируют и настраивают привод механизма воздушной заслонки.

    Установка автоматического регулятора тяги позволит контролировать процесс горения топлива

Места всех резьбовых соединений должны быть тщательно загерметизированы с помощью сантехнического льна и специальной невысыхающей пасты.

После завершения монтажа в систему заливают теплоноситель, включают на полную мощность центробежные насосы и внимательно осматривают места всех присоединений на предмет утечки. Убедившись в отсутствии подтеканий, разжигают котёл и проверяют работу всех контуров на максимальных режимах.

Особенности интеграции твердотопливного агрегата в открытую отопительную систему

Главной особенностью открытых отопительных систем является контакт теплоносителя с атмосферным воздухом, который происходит с участием расширительного бака. Эта ёмкость призвана компенсировать тепловое расширение теплоносителя, которое происходит при его нагревании. Расширитель врезают в самой высокой точке системы, а для того, чтобы при переполнении бака горячая жидкость не заливала помещение, к его верхней части подключают сливную трубку, второй конец которой выводят в канализацию.

Конструкция расширительного бака открытого типа

Большой объём бака вынуждает устанавливать его на чердак, поэтому понадобится дополнительное утепление расширителя и подходящих к нему трубок, иначе они могут замёрзнуть зимой. Кроме того, надо обязательно помнить, что этот элемент является частью отопительной системы, поэтому его тепловые потери повлекут за собой снижение температуры в радиаторах.

Поскольку открытая система не является герметичной, отпадает необходимость в монтаже предохранительного клапана и подключении аварийных контуров. При закипании теплоносителя давление будет сброшено через расширительный бак.

Отдельное внимание следует уделить трубопроводам. Поскольку вода в них будет идти самотёком, то на циркуляцию будет оказывать влияние диаметра труб и гидравлическое сопротивление в системе. Последний фактор зависит от поворотов, сужений, перепадов уровня и т. д., поэтому их количество должно быть минимальным. Для того чтобы изначально придать потоку воды необходимую потенциальную энергию, на выходе из котла монтируют вертикальный стояк. Чем выше сможет подняться по нему вода, тем выше будет скорость теплоносителя и тем быстрее будут прогреваться радиаторы. В этих же целях вход обратки должен находиться в самой нижней точке отопительной системы.

Напоследок хотелось бы отметить, что в открытых системах предпочтительнее использовать не антифриз, а воду. Связано это с более высокой вязкостью, сниженной теплоёмкостью и быстрым старением вещества при контакте с воздухом. Что же касается воды, то её лучше всего умягчить и при возможности никогда не сливать. Это в несколько раз увеличит срок службы трубопроводов, радиаторов, теплогенератора и другого отопительного оборудования.

Обратите внимание на статью о выборе теплоносителей для систем отопления: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/radiatory/teplonositel-dlya-sistem-otopleniya.html.

Видео: Подключение твердотопливного котла своими руками

Как видите, выбор схемы интеграции котла зависит от многих факторов, включая особенности отопительной системы и необходимость в установке дополнительного оборудования. Если вы успешно разобрались во всех нюансах, то можно смело приступать к работе. Напоследок хотелось бы отметить, что отопление является одной из самых сложных и ответственных инженерных систем. Если у вас нет уверенности в собственных силах, не экспериментируйте. Помните о том, что ошибки при монтаже рано или поздно выльются в серьёзные проблемы, поэтому не стесняйтесь спросить совета у специалистов.

Благодаря разносторонним увлечениям пишу на разные темы, но самые любимые — техника, технологии и строительство. Возможно потому, что знаю множество нюансов в этих областях не только теоретически, вследствие учебы в техническом университете и аспирантуре, но и с практической стороны, так как стараюсь все делать своими руками. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

АВТОНОМНОЕ ОТОПЛЕНИЕ: ШПАРГАЛКИ | Galmet

Жизнь в своем доме — это чистый воздух, особенно если дом далеко от города, тишина и свобода от соседей, а также возможность самому планировать внешний и внутренний интерьер.  

Один из важных факторов индивидуального жилья — это инженерные системы дома. А именно система отопления или своя котельная. На форумах эти темы возникают постоянно.

Если вы настраиваете автономную систему отопления с собственной котельной — нужен грамотный расчет.

В данной памятке показываем 3 способа как правильно установить твердотопливный котёл, чтобы система отопления здания работала эффективно и безопасно.

 

Не такие, как все

 

Любой тип котла предназначен для своевременного нагрева воды или антифриза (теплоносителя). Твердотопливные котлы, в отличие от газовых или электрических, имеют 2 особенности, о которых нужно помнить, когда вы настраиваете систему отопления:

1. Когда вы загрузите первую порцию топлива, в доме не сразу станет тепло. Пока разгорится топливо, и котел выйдет в запланированный режим работы, нужно время. Также не получится мгновенно выключить котёл — топливо будет догорать постепенно. Такое поведение называется инерционность, у твердотопливных котлов она высокая.  

 

У автоматических котлов инерционность ниже. Особенно у пеллетных. Механизм подает топливо в горелку небольшими порциями. Если прекратить подачу — пламя сразу погаснет.

 

Когда обвязка выполнена неправильно, теплоноситель в котле может перегреться и закипеть, превратившись в пар. Пар создаст дополнительное давление, и получится вот так: бум

 

Чтобы подобного не случилось, необходима установка клапана защиты котла от закипания. Если температура  теплоносителя поднимается выше 105 ºС, клапан открывает доступ водопроводной воды. Холодный теплоноситель смешивается с горячим и снижает температуру, излишки горячего теплоносителя сбрасываются в канализацию.  

схема работы клапана защиты котла

 

Для котлов, работающих на антифризе — клапан другого типа, температура теплоносителя там снижается с помощью теплообменника. В случае аварии через него пропускается холодная вода из водопроводной сети.

клапан защиты для котлов  с теплообменником  (теплоноситель — антифриз)

клапан защиты для котлов  с теплообменником  (теплоноситель — антифриз)

 

 

Ещё одна необходимая деталь — предохранительно-сбросной клапан (ПСК). Клапан защищает трубы, краны, клапаны и насосы от избыточного давления.  При кратковременном превышении давления выше настроенного, он сбрасывает пар и излишки теплоносителя, выравнивая давление в системе.

предохранительно-сбросной клапан

 

2. Во время прогрева котла в камере может образовываться конденсат. Смешиваясь с пеплом, конденсат превращается в липкую массу: ее сложно очистить и она заметно снижает эффективность работы котла. Так происходит, когда в бак для нагрева поступает холодный теплоноситель (температурой ниже  50 ºС). 

Для решения этой проблемы в схему обвязки устанавливают смесительный узел — 3-х или 4-х ходовой смесительный клапан, который смешивает охлажденный теплоноситель с уже нагретым, повышая его температуру.  

3-х ходовой смесительный клапан

4-х ходовой смесительный клапан

 

КАК ПОДКЛЮЧИТЬ ТВЕРДОТОПЛИВНЫЙ КОТЁЛ

1. Подключение через 4-х ходовой клапан  

Самый бюджетный способ обвязки котла. Чаще всего этот способ используют в бытовых системах отопления небольших частных домов с одним температурным контуром (обычно это радиаторы). Сам клапан выступает универсальным смесителем, через который можно регулировать как температуру обратной линии котла, так и температуру контура отопления.

Недостаток такого подключения — при изменении положения регулятора, температура изменяется сразу во всех контурах: и в котле и в радиаторах. 

1. Твердотопливный котел 2. Вентилятор 3. Блок управления (контроллер) 4. Запорный кран 5. Клапан сброса избыточного давления 6. Группа безопасности

7. 4-х ходовой смесительный клапан 8. Фильтр 9. Расширительный бак 10. Циркуляционный насос 11. Термометр

 

2. Подключение с помощью 3-ходового термостатического клапана и гидравлической стрелки. 

Схема обеспечивает высокую эффективность работы твердотопливного котла, защищая его от низкотемпературной коррозии. Установка термостатического клапана не даёт образовываться конденсату на стенках теплообменника и повышает КПД котла.

Термостатический клапан ограничивает температуру теплоносителя по нижнему значению: подать в систему теплоноситель с температурой ниже, чем предустановлено на клапане, не получится. Поэтому термостатический клапан устанавливают со смесительными клапанами в начале контура

отопления,чтобы регулировать температуру независимо от температуры в котле. Когда включается и отключается клапан можно посмотреть в нашем видео.

У каждого контура в системе своя производительность и напор. Котел нагревает требуемое количество теплоносителя, а каждый контур должен получать необходимое ему количество подогретой жидкости. Количество теплоносителя в контурах может не совпадать. Чтобы решить эту задачу, устанавливают гидравлическую стрелку.

 

Название произошло от аналогии с железнодорожной стрелкой, которая разводит поезда в нужном направлении. Гидрострелка делает то же самое с потоками теплоносителя, распределяя их по отдельным контурам. 

1. Твердотопливный котел с автоматической подачей топлива 2. Вентилятор 3. Блок управления (контроллер) 4. Запорный кран 5. Группа безопасности 6. Клапан сброса избыточного давления

7. Расширительный бак 8. Циркуляционный насос 9. Фильтр 10. 3-х ходовой термостатический клапан 11. Гидрострелка 12. 3-х ходовой смесительный клапан

 

3. Подключение с использованием буферной емкости (теплоаккумулятора).

Самый эффективный способ обвязки твердотопливного котла. Теплоаккумулятор выполняет сразу несколько функций: экономит топливо (от 30% до 50%), защищает котёл от перегрева и распределяет потоки теплоносителя вместо гидрострелки.

Часто твердотопливный котел подбирают с запасом мощности, чтобы поддерживать комфортную температуру в доме, даже когда на улице очень холодно. Этот запас мощности не всегда необходим, особенно в межсезонье. 

Буферная емкость позволяет «собрать» лишнее тепло через регулировочные клапаны и автоматику, и использовать излишки, когда это необходимо. Таким образом интервал обслуживания котла (с ручной загрузкой) легко сократить до 1 раза за день. Добавляется еще одна функция — комфорт владельца.

 

 

1. Твердотопливный котел 2. Буферная емкость 3. Блок управления (контроллер) 4. Вентилятор 5. Кран запорный 6. Воздухоотводчик 7. Клапан сброса избыточного давления

8. Циркуляционный насос 9. Обратный клапан лепесткового типа 10. Трехходовой термостатический клапан 11. Фильтр 12. Расширительный бак 13. 3-х ходовой смесительный клапан 14. Термометр

 

Для того, чтобы самостоятельно сконструировать схему отопления, проводят необходимые расчеты, делают чертежи и схемы. Подобную работу лучше доверить мастеру, разбирающемуся в теплотехнике и имеющему необходимые навыки монтажных работ.

У нас есть ещё много интересного для вас. Не переключайте).

 

 

 

Дата: 15.04.2020

Назад в «Статьи»

Ассоциация твердого топлива Руководство по центральному отоплению… / solid-fuel-association-guide-to-central-heating.pdf / PDF4PRO

1 Твердое топливо топливо Association Руководство – Центральное отопление Отопление Ссылка -Up Комбинирование Solid , топливо с другими технологиями Central Отопление с использованием различных методов, начиная от простого подключения до полностью интегрированной системы теплового накопителя. топливный котел наряду с другими технологиями Отопление , такими как газ, масло, тепловые насосы или солнечная энергия, что обеспечивает максимальную гибкость.Примечание. Информация в этом буклете относится к системам с открытой вентиляцией. За очень немногими исключениями, не рекомендуется подключать приборы Solid fuel к герметичной системе, поэтому очень сложно подключить комбинированный котел или другой котел герметичной системы. Строительные нормы и правила Установка любого прибора Heating в Великобритании регулируется Строительными нормами.

2 Существуют отдельные правила для Шотландии, Северной Ирландии, Англии и Уэльса.Все накладывают ограничения на тип устройства, которое может быть установлено, особенно в отношении минимальной эффективности. При проектировании соединительной системы необходимо полностью учитывать Строительные нормы и правила, поскольку они охватывают все аспекты установки, включая электромонтажные работы. Преимущества подключения — гибкость Отопление Реальным преимуществом подключения является его гибкость. Потребитель может наслаждаться уютным комфортом камина или печи Solid fuel и в то же время получать от этого более широкий вклад Heating .Когда огонь не горит, первичный Центральный Отопление работает в обычном режиме. Связывание устройств может быть достигнуто множеством различных способов, и выбранный метод будет зависеть от существующей системы, если это применимо, и мощности подключаемых устройств.

3 Какой бы метод не был выбран, важно обеспечить, чтобы в каждом случае устройство Solid fuel имело неограниченно открытое вентиляционное отверстие и отдельную подачу холодной воды. Чтобы еще больше повысить безопасность и снизить вероятность закипания в случае отказа питания или насоса, любые клапаны с электроприводом, установленные на контуре Solid fuel , должны быть нормально открытого и закрытого типа. Можно спроектировать индивидуальную систему соединения, подходящую практически для любой комбинации технологий, но при проектировании необходимо учитывать особые требования и гидравлические характеристики различных устройств, а также тип применяемых средств управления системой. Раздел 1 — Простое подключение Как работает простое подключение Общие характеристики простой системы подключения: — В простейшем виде открытый огонь, комнатный обогреватель или печь, оснащенная дополнительным бойлером, могут быть подключены к существующему или новая система Central Heating .

4 Существующий или основной котел продолжает обслуживать систему по мере необходимости. Горячая вода и радиаторы могут поставляться одним или обоими приборами в зависимости от требуемого тепла. Подключение может применяться либо только к горячей воде, либо к горячей воде и радиаторам. Солнечные панели могут быть интегрированы для максимальной эффективности, обеспечивая бесплатную горячую воду от солнца, когда она доступна. Подключение может быть очень простым и недорогим, если требуется лишь ограниченное дополнительное преимущество. Во многих случаях простое соединение является наиболее экономически эффективным, когда открытый огонь или печь добавляются к существующей системе Central Heating .Используя дымовую трубу котла с обратным бойлером ГВС или печь-бойлер, можно повысить эффективность камина и произвести дополнительную горячую воду. Простое прямое подключение Если облицованный стеклом или аналогичный антикоррозионный котел установлен на открытый огонь или печь, котел можно подключить непосредственно к накопителю горячей воды.

5 Этот тип системы первоначально использовался много лет назад для производства горячей воды от открытого огня, но действует до сих пор. Из этого видно, что прибор Solid fuel использует подачу и отвод горячей воды для бытового потребления и нагревает воду в цилиндре напрямую, пропуская ее через бойлер. Простое косвенное подключение В этом случае используется стандартный бойлер, а вода в цилиндре косвенно нагревается через змеевик. Для обслуживания новой системы требуется установка дополнительного резервуара для холодной подачи и расширительного бака, что позволяет использовать стандартный бойлер. В самом строгом смысле слова, это не соединение, так как два прибора имеют отдельную систему и нагревают один и тот же цилиндр через отдельные змеевики. В доме, оборудованном солнечными панелями, выделяемое тепло может использоваться для косвенного снабжения парной батареи. змеевик емкостного водонагревателя.

6 Таким образом, горячая вода может быть получена круглый год, используя энергию солнца, поддерживаемую вашим котлом Solid fuel в более прохладные месяцы. Простое подключение обеспечит только горячую воду и не поможет с Отопление радиаторами. Простое прямое подключение Простое косвенное подключение Раздел 2 — Полное подключение Полностью подключенная или интегрированная система позволяет более чем одному устройству участвовать в системе Central Heating , а также в системе горячего водоснабжения. В прошлом возникали проблемы, связанные с подключением двух разнородных приборов Heating к одной и той же системе Heating , особенно когда приборы расположены удаленно друг от друга. Эти проблемы включают потерю тепла из-за неосвещенного прибора, потерю накопленной горячей воды при включенном обогревателе Heating , неэффективное использование тепла, выделяемого при работе обоих приборов, и чрезмерное выделение тепла при работе обоих приборов.

7 В настоящее время на рынке представлены специализированные продукты, которые позволяют успешно выполнять соединение между любыми двумя устройствами и могут обеспечивать различные уровни управления и автоматизации в соответствии с требованиями заказчика.Связь с электронным управлением Heating Innovations Ltd разработала систему управления под названием h3, которая работает вместе с любым прибором Solid fuel с бойлером вместе с существующей автоматической системой с открытой вентиляцией Central Heating . Эта система также может быть включена как часть новой системы для обеспечения возможности установления связи. Установка блока h3 была сделана настолько простой, насколько это возможно, поскольку была предварительно подключена электрическая проводка, оставив только внешние соединения.Дополнительные сведения см. В разделе «Нейтральная точка подключения резервуара — нейтрализатор, централизатор» Использование коллектора или резервуара нейтральной точки предлагает изящное решение проблем подключения устройств.

8 Фиксирует положение нейтральной точки в системе. И холодная подача, и открытое вентиляционное отверстие подключены к системе в камере нейтрализации. Преимущества резервуара с нейтральной точкой Поскольку оба устройства подключаются только через резервуар, который имеет сравнительно большой объем, насосный и гравитационный контуры гидравлически разъединены, поэтому не будут влиять друг на друга.Другими словами, насосный контур от газового или масляного котла не будет индуцировать или препятствовать потоку через котел Solid fuel через свой гравитационный контур. Система, включающая нейтрализующий сосуд, может соединять вместе несколько различных устройств, не создавая гидравлического взаимодействия друг с другом. Расположение При преобразовании существующей системы для размещения резервуара с нейтральной точкой большая часть работы выполняется в сушильном шкафу, что позволяет избежать общих сбоев в доме.

9 Если приборы Solid fuel находятся на том же уровне пола, что и резервуар, рекомендуется приподнять резервуар и накопитель горячей воды. Эта высота предназначена для обеспечения гравитационной циркуляции и эффективного удаления воздуха из системы. Панель нейтрализатора Dunsley h3 Типовая компоновка нейтрализатора Dunsley — более подробная информация на сайте www. Типовая компоновка трубопроводов централизатора Esse — более подробная информация в Разделе 3 Подключение накопителя тепла Система накопителя тепла развивает принцип нейтрализующего сосуда на один шаг вперед, обеспечивая значительное накопление тепла, а также нейтрализацию циркуляции воды. Тепловой накопитель представляет собой большой резервуар (обычно 200-300 литров), очень похожий на накопитель горячей воды, но вместо горячего водоснабжения он заполняется первичной или системной водой.

10 И приборы, и контуры Отопление подключаются напрямую, а не через змеевик. Прямое подключение означает, что в магазине есть первичная вода. Другими словами, это та самая вода, которая циркулирует вокруг плиты или газового котла. Теплоаккумулятор действует как нейтральная точка системы, а также сохраняет часть или все произведенное тепло для последующего использования.Горячая вода для бытового потребления может подаваться под давлением в сети через вторичный змеевик внутри хранилища или через отдельный пластинчатый теплообменник. В одну систему можно интегрировать множество различных источников тепла. Типовая система аккумулирования тепла Солнечная панель Тепловой накопитель Радиатор Контур или система под полом Комнатный термостат Горячая вода Сеть холодная вода Радиатор утечки тепла Твердый топливо Устройство Солнечный змеевик Солнечный Отопление может быть либо полностью заполненной системой под давлением, либо системой обратного слива, как показано .

Защита и контроль твердотопливных котлов

Защита и контроль твердотопливных котлов

Защита котла от перегрева Твердотопливные котлы могут перегреваться во время работы, в основном из-за отключения электроэнергии. Котел циркуляционный насос останавливается, пока внутри горит топливо, и начинается температура отопительной воды быстро поднимается, так как жар не снимается. Эту опасность можно предотвратить двумя способами: либо путем повторного охлаждения котла через термостатический клапан, который не требует энергии для своей работы, или резервный источник энергии для циркуляционного насоса.

При горении выделяется вода, в том числе из топлива в виде пара. Если дымовой газ достаточно горячий, пар уходит через дымоход вместе с дымовыми газами. Однако если дымоход в каком-то месте газ охлаждается, там происходит конденсация водяного пара. Конденсат содержит продукты горения, которые могут быть очень агрессивными, особенно. при сжигании древесины или твердого топлива и, следовательно, вызывают быструю коррозию и образование отложений на теплопередающих поверхностях (смолистость).

Промышленная котельная на твердом топливе

Термостатические смесительные клапаны TSV смешивают холодную возвратную воду из системы отопления или накопления бак с горячей водой из выхода из котла.Таким образом, весь теплообменник (теплопередача поверхности) сохраняется в тепле, при температурах, которые не допускают конденсации и загрязнения и будет предотвращена быстрая коррозия. Загрязнение поверхностей теплопередачи снижает эффективность котла существенно и увеличивают риск образования накипи. Быстрая коррозия и засорение не произойдет, если поверхности теплопередачи достаточно теплые, так как конденсация выше определенного температуры. Поверхности теплопередачи станут теплее, что продлит срок их службы и КПД котла выше.Эти клапаны оснащены термостатическими клапанами известных производителей. Французский производитель. Котел сжигания твердого биомассы спроектирован на основе международная защита окружающей среды и система сгорания имеет более высокий КПД.

Насосные станции с термостатическими смесительными клапанами служат для той же цели защиты котла, что и Клапаны TSV, упрощающие установку, поскольку они также оснащены циркуляционными насосами для

Обзор проблем и решений для компонентов, подверженных возгоранию котлов

Основными проблемами, возникающими в котлах, являются агломерация, высокотемпературная коррозия, шлакообразование, засорение и т. Д. каустическое охрупчивание и усталостное разрушение.

Агломерация

Проблема агломерации в котлах с псевдоожиженным слоем в основном возникает у очага пожара [27]. Агломерация — это в основном проблема золы в котлах, работающих на биомассе. Зола, образующаяся из топливных агломератов с высоким содержанием серы и с низким содержанием золы, если они длительное время склонны к сульфатированию. Степень сульфатирования зависит от времени и температуры. Он изменяется пропорционально увеличению температуры и времени. Зола агломерируется, когда на месторождении образуется 50–60% или более количества сульфата кальция и Ca – K-силикатов. Петлевые уплотнения и зола более склонны к агломерации, чем летучая зола. Летучая зола создает более слабые отложения, чем зола, но все они со временем агломерируются [28]. Скорость агломерации увеличивается при повышении температуры от 850 до 950 ° C. Агломерация происходит сначала за счет карбонизации, а затем за счет сульфатации при более низких температурах [29]. Склонность золы к агломерации увеличивается с увеличением содержания железа или щелочного металла [27]. Сильвеннойнен сообщил, что смесь силикатов щелочных металлов с низкой температурой плавления образуется, когда богатая щелочами зола реагирует со свободным кварцем, который присутствует в песке, и эта смесь образует адгезионную связь между частицами псевдоожиженного слоя, что приводит к агломерации [30].Легкоплавкие хлориды щелочных металлов могут увеличивать липкость частиц летучей золы и увеличивать скорость осаждения золы на трубах пароперегревателя. Осажденные хлориды щелочных металлов могут увеличить скорость коррозии пароперегревателей, поскольку хлориды могут образовывать эвтектики с низкой температурой плавления и вызывать агрессивную жидкофазную коррозию [31].

Возможные решения для агломерации

Добавки, такие как сера, каолин и сульфат аммиака, могут использоваться для уменьшения агломерации на трубах пароперегревателя.Дэвидссон сообщил, что если каолин добавить к материалу слоя перед сжиганием, то это наверняка решит проблему агломерации. В одном из исследований сообщалось, что температуры агломерации соломы и коры пшеницы были определены как 739 и 988 ° C соответственно [32]. Однако, если в слой добавлен каолин, начальные температуры агломерации слоя увеличиваются до 886 и 1000 ° C соответственно. Когда в слой добавляли каолин, состав покрытий изменялся в сторону более высоких температур плавления, главным образом из-за пониженного содержания калия, поскольку каолин поглощает основные виды калия.Однако коммерческое использование каолина против отложений обходится дорого [29]. Проблема также может быть решена путем добавления сульфата аммония или серы вместо каолина [28,29,30,31,32,33]. Реакции между добавками, такими как сера и хлориды щелочных металлов, образуют сульфаты щелочных металлов, а хлор выделяется в газовую фазу в виде HCl. Сульфаты щелочных металлов имеют более высокие температуры плавления, чем соответствующие хлориды щелочных металлов, и, следовательно, будут иметь меньшую тенденцию к прилипанию к перегревателям в виде отложений.Таким образом, можно минимизировать образование отложений и коррозионный потенциал перегревателей [31].

Шлакообразование

В зависимости от различных методов, применяемых для отложения золы на поверхности нагрева, наблюдаются два типа отложения золы, то есть шлакование и засорение. Шлакование и засорение котлов — два основных фактора, которые отрицательно влияют на эффективность котлов [34, 35]. Эти проблемы в основном влияют на возгорание котла. Эти два процесса приводят к частому отключению сажеобдувщиков.Шлак — это расплавленная зола и негорючий побочный продукт, который остается в виде остатка после сжигания угля. Шлакование — это отложение частично расплавленных остатков на стенках печи или поверхностях, подверженных тепловому излучению. Это происходит в самых горячих частях котла. Шлак образуется, когда частицы расплавленной размягченной золы не охлаждаются до твердого состояния, когда они достигают горячей поверхности [36, 37]. Это снижает поглощение тепла в топке, увеличивает температуру газа на выходе из топки, снижает КПД и готовность котла из-за незапланированных остановов, приводящих к потерям в работе [37].Установлено, что серьезное шлакообразование происходит в основном на стенках печи. Дымовые газы в центре топки заставляют ее отклоняться по двум другим сторонам стен; что приводит к попаданию пламени пылевидного угля на боковые стенки печи. За счет этого происходит образование шлаков на боковых стенках. Это приводит к небольшому зашлаковыванию областей арочной горелки, а также областей передней и задней стенок нижней печи [38].

Возможные решения по шлакованию

Процесс шлакования полностью предотвратить невозможно.Однако его можно уменьшить, используя несколько способов, например, обеспечение равномерного распределения тепла во избежание локальных температур. Его также можно свести к минимуму путем добавления кондиционера к частицам расплавленной золы, переносимым дымовым газом, который поглощается этими расплавленными частицами и создает эффект зародышеобразования, когда эти частицы охлаждаются, вызывая их более быстрое затвердевание, тем самым предотвращая образование отложений или в значительно большем количестве рыхлых депозитов [39]. Образование отложений на конвенционной поверхности можно уменьшить, поддерживая соответствующую температуру на выходе из печи, а также удаляя достаточное количество тепла.Помимо вышеуказанных решений, соотношение высоты, ширины и глубины печи должно быть пропорциональным, чтобы ограничить возможность удара частиц золы о поверхность печи [40].

Обрастание

Обрастание — это образование отложений спеченной золы на обычных поверхностях нагрева, таких как подогреватели и пароперегреватели [40], которые не подвергаются прямому воздействию излучения пламени. Это происходит, когда взвешенная зольная пыль охлаждается вместе с дымовыми газами [41]. Чрезмерное загрязнение может привести к повышению температуры газа и скорости осаждения, что приводит к постоянному изменению условий в котле и, следовательно, к снижению его эффективности [42].Изменение температуры для высокотемпературного обрастания находится в пределах от 900 до 1300 ° C, а для низкотемпературного загрязнения — от 300 до 900 ° C [38]. Загрязнение котлов происходит из-за снижения теплопередачи, что в дальнейшем приводит к значительным потерям перегрева и температуры горячих дымовых газов [43, 44]. Основными факторами, которые приводят к удалению загрязнения, являются прочность отложений и адгезионная связь между теплопередающей поверхностью и отложением золы. Процесс удаления отложений включает в себя разрыв матрицы отложений и / или разрыв клеевого соединения.В котлах электростанций, работающих на угле, возникает множество производственных проблем из-за загрязнения. Отсутствие своевременного обслуживания и очистки также может привести к засорению [45].

Возможные решения для загрязнения

Не существует постоянных решений для устранения загрязнения, но есть определенные технологии, которые могут помочь свести к минимуму проблемы отложений в котлах. Некоторые из этих процессов — технология импульсной детонационной волны, интеллектуальный нагнетатель сажи, технология химической обработки, противообрастающие покрытия и т. Д. [35].Эти технологии могут помочь в некоторой степени уменьшить проблему загрязнения труб котла в зависимости от их эффективности. Заключительные замечания и рекомендации могут быть сделаны по показанным результатам. Сажеобдувочные машины могут использоваться для очистки нагретой плоскости котлов во время работы с продувочной средой в виде воды и пара. Вода или пар направляются на осадок через сопло, что приводит к его разрушению и коррозии. Существуют некоторые инструменты для прогнозирования воздействия золы, такие как AshProSM, используемые для анализа ситуации с зашлаковыванием и загрязнением угольных котлов.Интегрированный котел с расчетным гидродинамическим моделированием (CFD) с моделями воздействия золы используется для определения образования, переноса, отложений, роста отложений и прочности [36]. Некоторые из других методов, которые используются для предотвращения загрязнения в котлах, включают влажную предварительную обработку энергетического котла, работающего на буром угле, с использованием минеральных добавок в угольном коммунальном котле, мониторинг тенденций загрязнения, технология химической обработки: нацелена на печь технология впрыска (TIFI) и др. [44].

Каустическое охрупчивание

В котлах происходит процесс каустического охрупчивания, который приводит к образованию трещин на склепанных пластинах из низкоуглеродистой стали. Температура колеблется от 200 до 250 ° C, что в дальнейшем приводит к отложению концентрированного гидроксида на водной стороне котла [46]. Мы также можем объяснить каустическое охрупчивание как явление, при котором котел становится хрупким из-за накопления каустической соды [47]. Каустическое охрупчивание также известно как коррозионное растрескивание под напряжением [46].Едкое охрупчивание происходит из-за присутствия каустической соды в питательной воде котла, которая находится в прямом контакте со сталью и барабанами котла [48]. В котле при испарении воды увеличивается концентрация карбоната натрия. Карбонат натрия используется для умягчения воды. известково-содовый процесс. Во время этого процесса есть вероятность, что некоторые частицы карбоната натрия могут остаться. Со временем концентрация карбоната натрия увеличивается, и он подвергается гидролизу с образованием гидроксида натрия. Когда концентрация гидроксида натрия увеличивается на определенное количество, он делает воду щелочной. Эта щелочная вода проникает в мелкие трещинки внутренних стенок котла. Испарение этой воды приводит к постоянному увеличению количества гидроксида натрия в трубах котла. Этот гидроксид натрия разрушает железо, присутствующее в котлах, и растворяет его; таким образом, образуется феррат натрия, который в дальнейшем приводит к каустической хрупкости [49].

Возможные решения для каустической хрупкости

Каустическая хрупкость в котлах является естественным процессом и может быть временно предотвращена путем добавления комбинации химикатов, состоящих из достаточного количества сульфата натрия в обычную котловую воду [50].Каустическое растрескивание происходит в растворах, где действует смешанный активный и пассивный контроль коррозии [51]. Мы можем предотвратить охрупчивание щелочью, добавляя такие соединения, как сульфит натрия, танин, лигнин и фосфат, потому что он блокирует трещины, возникающие в результате проникновения щелочи [52].

Усталостное разрушение

Склонность материала к разрушению в результате непрерывного хрупкого растрескивания при повторяющихся переменных или циклических напряжениях с интенсивностью значительно ниже нормальной прочности известна как усталостное разрушение [53].Это может повлиять на подавляющее большинство материалов, в основном кристаллические твердые тела, такие как металлы и сплавы. Процесс утомления можно разделить в основном на три этапа. Первый шаг — это инициация. Пересечение поверхности с полосами скольжения, образованными из-за образования и движения дислокаций, вызванных чрезмерным приложением напряжения, приводит к возникновению усталости. Затем наступает II этап — рост трещины. Усталостная трещина II стадии — это обязательно небольшая трещина, связанная с тонкими складками металла, вытесненными с поверхности.Эти щели известны как вторжения. Трещины могут развиваться и расти на границах раздела всех типов, а также на границах зерен. Последняя стадия — рост трещины III стадии. Это наиболее важный аспект усталостного разрушения, который вызывается постепенным макроскопическим поворотом трещины в некристаллографическую плоскость [54]. На начальном этапе работы котла наблюдаются различные отказы труб, в том числе кратковременный перегрев, разрывы сварных швов, дефекты материала, разрушение из-за химического выброса и иногда усталостные разрушения.Усталостное разрушение вызывается высоким значением максимального предела прочности на растяжение, большим количеством изменений приложенного напряжения, прикреплением коррозионных сварных швов, неправильной гибкостью, неправильной термообработкой, контуром сварных швов, большим количеством циклов приложенного напряжения и ограничением холодного изгиба до термического расширение [55].

Возможные решения при усталостном отказе

Управление отказами труб котла важно, поскольку оно может помочь в сокращении вынужденных простоев, минимизировать риск отказов и, следовательно, повысить эксплуатационную готовность установки, а также надежность. Одну из наиболее важных причин выхода из строя трубы котла, то есть усталостное разрушение, можно предотвратить, соблюдая следующие меры: избегать концентрации напряжений, уделять особое внимание деталям на стадии проектирования, чтобы убедиться, что циклические напряжения достаточно низки для достижения требуемую долговечность, используйте более прочные и более прочные материалы с высокой вязкостью разрушения и медленным ростом трещин, выбирайте хорошую отделку поверхности, отслеживайте изменения температуры, повышайте симметрию, решайте простоту конструкции и обеспечивайте прочность, а также тщательное текущее обслуживание [56].

Высокотемпературная коррозия

Высокотемпературная коррозия может быть определена как ускоренное окисление материалов, которое вызывается отложением солевой пленки при повышенных температурах у камина котла. Повышенная температура колеблется от 700 до 1300 ° C. Различные типы высокотемпературной коррозии включают азотирование, хлорирование, науглероживание, окисление, сульфатирование, дымовые газы и коррозионные отложения. Плавленые сульфаты щелочных металлов осаждаются на горячие подложки в результате окисления металлических примесей, таких как сульфаты и ванадий в топливе [34].

Возможные решения для высокотемпературной коррозии

a) Использование ингибиторов

Ингибиторы коррозии — это вещества, которые при добавлении в окружающую среду в небольших концентрациях снижают скорость коррозии металла [57]. Основными факторами, ответственными за ингибирование коррозии, являются состав жидкости, количество воды и режим потока. Мы используем ингибиторы в нефтедобывающей и перерабатывающей промышленности, потому что там они зарекомендовали себя как лучшее защитное средство от коррозии [58].Мы также можем назвать ингибиторы коррозии добавками к жидкости, окружающей металл.

Выбор ингибиторов зависит от типа металла и условий окружающей среды [59]. В основном их можно разделить на два типа, такие как ингибиторы окружающей среды и ингибиторы межфазной границы. Кондиционеры окружающей среды или ингибиторы (поглотители) обладают способностью снижать коррозионную активность определенного вещества путем улавливания (очистки) агрессивных веществ [59]. В ингибиторах межфазной границы процесс контроля коррозии осуществляется путем образования пленки на металле / окружающей среде [60].

Ингибиторы межфазной границы можно далее разделить на два подтипа, то есть ингибиторы жидкой фазы и ингибиторы паровой фазы. Ингибиторы жидкой фазы — это те ингибиторы, которые классифицируются на основе их электрохимических реакций [58]. Ингибиторы паровой фазы — временные ингибиторы, которые используются для предотвращения коррозии; особенно в закрытых помещениях. Они безвредны для окружающей среды и не содержат вредных химических веществ, таких как нитраты. Они также имеют низкую стоимость, легко доступны и служат долго, что дает надежные результаты [58,59,60].

Ингибиторы жидкой фазы можно разделить на три подтипа: анодные, катодные и смешанные ингибиторы. Анодные ингибиторы — это те ингибиторы, которые предотвращают коррозию, образуя защитный слой оксидной пленки на поверхности металла. Они также известны как пассиваторы, и эти ингибиторы изменяют анодные реакции в клетке [61]. Процесс борьбы с коррозией либо за счет уменьшения скорости восстановления, либо за счет осаждения отдельных участков катодной области (катодных рецепторов) называют катодными ингибиторами.Проще говоря, мы также можем описать катодные ингибиторы как химические соединения, которые могут снизить скорость коррозии металла или сплава при добавлении в определенную жидкость или газ [58,59,60,61,62]. Соединения, которые не являются ни анодными, ни катодными, то есть соединения, которые проявляют характеристики как анодных, так и катодных ингибиторов, называются смешанными ингибиторами. В среднем 80% органических соединений являются смешанными ингибиторами. Они защищают металл за счет физической адсорбции, хемосорбции и образования пленки.Они также уменьшают катодную и анодную реакции на работу [58, 59].

Катодные ингибиторы подразделяются на катодные отравляющие вещества и катодные осадители. Соединения, которые могут вызывать водородное охрупчивание и водородные пузыри из-за адсорбции водорода сталью, называются катодным ядом, а соединения, которые способствуют повышению щелочности и осаждению нерастворимых соединений на металлической поверхности, называются катодными осадителями [58].

Смешанные ингибиторы также можно разделить на два подтипа: физические и химические ингибиторы.Физические ингибиторы — это те, которые физически адсорбируются и быстро взаимодействуют; однако их главный недостаток заключается в том, что они легко снимаются. В химических ингибиторах, поскольку идет химическая реакция, она замедляет процесс по сравнению с физическими ингибиторами [58].

б) Золь – гель покрытие

Золь – гель покрытие — широко используемый метод защиты от коррозии. Он показал лучшую химическую стабильность, контроль окисления и повышенную коррозионную стойкость металлических подложек [63, 64].Это метод производства твердых материалов из небольших молекул. Он превращает мономеры в коллоидный раствор (золь), который действует как предшественник интегрированной сетки (или геля), состоящей либо из дискретных частиц, либо из сетчатых полимеров [65]. Золь – гель покрытие — это мокрый метод, который может использоваться для изготовления керамических и стеклообразных материалов. Нанесение золь-гелевых покрытий на металлы произошло сравнительно недавно и недостаточно исследовано [66].

Синтез гелей при комнатной температуре осуществляется в основном двумя способами.Первый шаг — это обычная реакция, которая происходит в природе, когда химические соединения кремнезема разбавляются водными растворами. Затем этот раствор конденсируется и приводит к образованию сетки кремнезема. Эта конденсация может происходить в различных водных растворах в зависимости от концентрации соли и pH. Вторая стадия — получение диоксида кремния из раствора, который соответствует химической реакции, подразумевающей алкоголяты металлов и воду в спиртовом растворителе [67]. Недостатком золь – гель-технологии является высокая стоимость сырья (химикатов).Например, порошок MgO чистотой 98% доступен в небольших количествах по цене 32 доллара за кг. Этоксид магния, который является химическим субстратом для производства MgO, стоит около 210 долларов за кг. При сушке часто возникают трещины и большая усадка в объеме, поэтому керамисты по возможности избегают этого [68].

c) Изменяющаяся температура и давление

Температуру можно определить как сравнительную меру холодной или горячей системы [69]. Несколько исследований показывают, что существует множество взаимосвязей между изменением скорости коррозии в разных диапазонах температур для разных материалов.Однако коррозию можно определить как ухудшение свойств материала из-за его взаимодействия с окружающей средой. Коррозия может привести к сбоям в различной инфраструктуре предприятия или в машинах, которые обычно дороги и требуют много времени на ремонт. На рисунке 2 показано сравнение скорости коррозии с повышением температуры. Некоторые из потерь загрязненных продуктов представляют собой ущерб окружающей среде, который может быть дорогостоящим с точки зрения здоровья человека [70]. Существует эмпирическое правило, согласно которому скорость коррозии металла удваивается на каждые 10 ° C повышения температуры.Таким образом, если скорость коррозии составляет 30 миль в год (мил в год) при 30 ° C, ожидается, что она составит 60 миль в год при 40 ° C, 120 миль в год при 50 ° C и так далее [71]. Это правило применимо во многих ситуациях, но необходимо распознавать ситуации, в которых его не следует применять. Есть места, где это правило не применяется. Правило основано на том факте, что скорость коррозии находится под контролем химической реакции при воздействии разбавленной серной кислоты на углеродистую сталь. Даже в таких ситуациях скорость коррозии увеличивается с температурой, она может варьироваться от 1.5–2 раза при повышении температуры на каждые 10 ° C. Но если скорость коррозии находится под контролем некоторых других факторов, таких как присутствие газообразного кислорода в коррозионной среде, то приведенное выше утверждение может быть неверным. Кислород играет очень важную роль в коррозии. Например, если мы рассматриваем замкнутую систему, построенную из углеродистой стали, то скорость реакции коррозии зависит от присутствия газообразного кислорода. Такой элемент, как железо, который присутствует в углеродистой стали, имеет высокое сродство к кислороду.Следовательно, когда углеродистая сталь вступает в контакт с кислородом, на ней образуется оксидный слой (Fe ₂ O ₃ или Fe ₃ O ₄ ), как защитный, так и незащищенный, тем самым увеличивая скорость коррозии [72]. Как только газообразный кислород в окружающей среде системы израсходован в результате коррозии углеродистой стали, скорость коррозии падает до очень низких значений независимо от температуры. Это связано с тем, что в камере не остается кислорода, который может реагировать с элементами с образованием оксида.Следовательно, оксид, который уже образовался на поверхности деталей, становится пассивным по своей природе. То же самое происходит в открытой системе, поскольку кислород уносится при повышенной температуре. Последнее соображение — природа сплавов. Некоторые сплавы образуют защитную или пассивную пленку в определенных условиях, например углеродистая сталь в конц. серная кислота; или они могут развиваться естественным путем, например, в случае нержавеющих сталей и титана. При повышении температуры и до тех пор, пока пассивная пленка остается неповрежденной, скорость коррозии не увеличивается.Но как только пассивная пленка преодолевается повышением температуры, скорость коррозии быстро увеличивается. Необходимо знать фактическую температуру поверхности металла, контактирующего с технологической средой. Поскольку горячая стена воздействует на трубы повторного котла, они делают внутренний диаметр трубы намного более горячим, чем среда технологического процесса. Следовательно, скорость коррозии может быть выше прогнозируемой. В конденсаторах, где хладагент иногда представляет собой охлаждающую воду со стороны кожуха, снижение температуры может привести к конденсации коррозионных частиц, что иногда называют эффектом холодного пальца или шоковым охлаждением [73].

Рис.2

Сравнение скорости коррозии с повышением температуры

Давление обозначается буквой P и представляет собой силу, приложенную перпендикулярно площади поверхности объекта на единицу площади, по которой распределяется сила. Манометрическое давление (иногда также пишется манометрическое давление) — это давление относительно местного атмосферного давления или давления окружающей среды [74]. Для выражения давления используются следующие единицы измерения: паскаль (Па) (это один ньютон на квадратный метр), атмосфера (атм), бар.Давление также играет очень важную роль в определении скорости коррозии [75]. Увеличение общего давления или уменьшение объема также приведет к более высокой скорости реакции, потому что увеличение давления заставляет молекулы сталкиваться с большей силой.

Это приводит к более эффективному столкновению, и, следовательно, продукты будут формироваться быстрее или скорость коррозии будет высокой. Если парциальное давление кислорода и углекислого газа высокое, скорость коррозии также будет выше [76].Добавление инертного газа, такого как аргон, неон и криптон, не повлияет на скорость коррозии, поскольку парциальные давления реагирующих газов остаются неизменными [77]. На рисунке 3 показано сравнение скорости коррозии и парциального давления CO ₂ .

Рис. 3

Сравнение скорости коррозии и парциального давления CO ₂

d) Покрытие

Покрытия получили широкое распространение для защиты от эрозии и коррозии. Они помогают защитить материал от нескольких химических и физических повреждений, которые могут возникнуть из-за прямого контакта материала с окружающей средой.Поскольку коррозия приводит к разрушению, это в конечном итоге приводит к выходу из строя компонентов как в обрабатывающей, так и в обрабатывающей промышленности. Следовательно, проблемы коррозии и эрозии имеют большое значение для многих промышленных приложений и продуктов. Покрытия могут использоваться в качестве инженерного ключа для улучшения поверхностей от коррозии, износа, термического разрушения и других поверхностных явлений. Хорошая адгезия, низкая пористость и совместимость с субстратом являются различными важными характеристиками приемлемых покрытий.Существуют различные доступные технологии нанесения покрытия, которые можно использовать для нанесения подходящего материала на основу. Как правило, они отличаются толщиной покрытия: нанесением толстых пленок (20–400 мкм) и нанесением тонких пленок (менее 10–20 мкм) [78].

Котлы для газификации древесины | АТМОС

Котлы с газификацией дров

Котел с газификацией древесины
— тип DCxxS (X)

Котлы сконструированы для сжигания древесины по принципу газификации генератора с использованием вытяжного вентилятора (S), который отводит дымовые газы из котла или направляет воздух в котел. котел.

Корпус котла изготавливается сварной из стальных листов толщиной 3-8 мм. В их состав входит топливный бункер, в нижней части которого установлен термостойкий патрубок с продольным отверстием для продуктов сгорания и отвода газов. Выгорающая часть многокамерной печи под топливным бункером оснащена керамической трубной арматурой. В задней части корпуса котла расположен вертикальный газоход для продуктов сгорания, который в верхней части оборудован клапаном нагрева. Верхняя часть газохода для продуктов сгорания снабжена выпускным отверстием для газа для подсоединения к дымоходу.

Преимущества котлов с газификацией древесины ATMOS

• Возможность сжигания больших кусков дерева (бревна)
• Большое пространство для дерева — длительный период горения
• Высокий КПД 81 — 91% — первичный и вторичный воздух предварительно нагревается до высокой температуры
• Экологическое горение — котел класс 5 — ČSN EN 303-5, ECODESIGN 2015/1189
• Вытяжной вентилятор — золоудаление без пыли, котельная без дыма
• Охлаждающий контур для защиты от перегрева — без риска повреждения котла
• Вытяжной вентилятор автоматически выключает при сгорании топлива
• Комфортное золоудаление — большое пространство для золы (при сжигании дров необходимо чистить один раз в неделю) Котел с газификацией древесины
  — тип DCxxGS
• Котел без трубчатого теплообменника — простая очистка
• Малый размер и небольшой вес
• Высокое качество

Окружающая среда

Обратное сгорание и керамическая камера сгорания обеспечивают идеальное сгорание с минимальными выбросами загрязняющих веществ. Котлы соответствуют требованиям к экологически чистым продуктам согласно директиве № 13/2002 Министерства окружающей среды Чехии. Они соответствуют европейскому стандарту EN 303-5 и всем классам котлов 3, 4, 5, EKODESIGN 2015/1189.

Установка

Котлы

ATMOS необходимо подключать через терморегулирующий клапан LADDOMAT 22 или ESBE для достижения минимальной температуры воды, возвращающейся в котел, на уровне 65 ° C.Температура воды на выходе из котла должна постоянно поддерживаться в пределах 80–90 ° C. Стандартная конфигурация всех котлов включает охлаждающий контур для предотвращения перегрева. Рекомендуем устанавливать котлы с накопительными баками.

Сертификат

Все котлы ATMOS сертифицированы в испытательных лабораториях для отдельных стран назначения: Государственная испытательная лаборатория Брно, TÜV Мюнхен — Германия, Литва, Украина, Швеция, Польша, Австрия, Словакия, Венгрия согласно действующим стандартам — EN 303-5.
Защищено патентом.

Котлы ATMOS Generator DC15GS, DC20GS, DC25GS, DC32GS и DC40GS — это совершенно новые типы котлов на дровах. Это настоящие генераторы LCV.

DC18S, DC22S, DC25S, DC30SX, DC32S,
DC40SX, DC50S
ATMOS (Dřevoplyn) Woodgas — котлы на дровах

DC15GS, DC20GS, DC25GS, DC32GS, DC40GS,
DC50GSX, DC70GSX
ATMOS Генератор — котлы на дровах

Вид на верхнюю загрузочную камеру — Woodgas

Вид на верхнюю загрузочную камеру — Генератор

Вид на нижнюю камеру сгорания — Woodgas

Вид на нижнюю камеру сгорания — Генератор

---

Вытяжной вентилятор
сводит к минимуму дымность при питании и работе котла

Защита от перегрева — контур охлаждения

постоянного тока 100

DC 70 S, DC 75 SE

горение пламени
в нижней камере сгорания в сферическом пространстве

Регламент котлов

Электрический — механический — Мощность регулируется предохранительным клапаном с регулятором тяги типа FR 124, который автоматически открывает или закрывает предохранительный клапан в зависимости от заданной температуры воды на выходе (80–90 ° C). При настройке регулятора мощности следует уделять особое внимание, поскольку регулятор выполняет еще одну важную функцию, помимо регулирования мощности — он также защищает котел от перегрева. Регулирующий термостат, расположенный на панели котла, регулирует вентилятор в соответствии с заданной температурой (75 — 85 ° C). На регулирующем термостате следует установить температуру на 5 ° C ниже, чем на регуляторе тяги FR 124.
Котел работает на пониженной мощности даже без вентилятора — нагрев не пропадает при отключении электроэнергии.При мощности до 70% номинальной мощности котел может работать без вентилятора.

Регулировка котла

Состав панели:
Главный выключатель, предохранительный термостат, термометр, термостат регулятора и термостат горения

Электромеханическое регулирование — оптимальное решение для удобного управления работой котла (вентилятора).

Конструкция панели со стандартной регулировкой является базовой для всех выпускаемых котлов.

Панель с электронным регулированием ATMOS ACD 01

Состав панели:
Главный выключатель, предохранительный термостат, предохранитель 6,3 A и электронное регулирование ACD 01

Погодозависимое регулирование оснащено функциями для управления работой котла (вентилятора), насоса в контуре котла, двух отопительных контуров, подогрева технической воды и управления солнечным отоплением.
Конструкция панели со встроенным электронным регулированием ACD 01 выпускается как вариант для котлов DC25S, DC32S, DC25GS.

Каждый котел может быть оборудован у заказчика электронным регулятором ATMOS ACD 01 для управления всей системой отопления в зависимости от температуры наружного воздуха и температуры в помещении. Этим регулированием также может управлять сам котел с вентилятором с множеством других функций.

АТМОС Вудгаз

Размер загрузочной камеры

Технические характеристики

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ НА СХЕМЕ КОТЛА

1.	Котельный барабан	14,	Арматура огнестойкая и жаропрочная — GS — задняя грань круглого пространства
2.	Дверца для заполнения верхняя	15	Крышка для чистки
3.	Дверь зольника нижняя	16	Диафрагма
4.	Вентилятор — напорный, вытяжной (S)	17	Тяга предохранительного клапана зажигания
5.	Арматура огнестойкая и жаропрочная — насадка	18	Термометр
6. ​​	Панель управления	19	Диафрагма печи
7.	Предохранительный термостат	20	Переключатель
8.	Регулирующий предохранительный клапан	22	Регулятор мощности — Honeywell FR124
9.	Огнестойкий и жаропрочный фитинг — сторона топки — GS	23	Контур охлаждения
10.	Арматура огнестойкая и жаропрочная — GS — круглое пространство L + P	24	Термостат вентилятора
11.	Уплотнение — форсунки	25	В. Панель двери — Sibrall
12.	Арматура огнестойкая и жаропрочная — полумесяц	26	Уплотнение двери — шнур 18 x 18
13.	Клапан предохранительный пусковой	27	Термостат отработанных газов

Размеры

	DC18S	DC22S	DC25S	DC30SX	DC32S	DC40SX	DC50S	DC70S	DC15GS	DC20GS	DC25GS	DC32GS	DC40GS	DC50GSX	DC70GSX	DC75SE	DC100	DC105S	DC150S
А	1185	1185	1185	1185	1260	1260	1260	1399	1280	1280	1280	1280	1434	1563	1686	1487	1690	1813	1813
B	758	959	959	959	959	959	1160	1160	670	758	959	959	959	1042	1268	1487	1170	1095	1295
С	675 *	675 *	675 *	675 *	678	678	678	678	678	678	678	678	678	678	678	774	970	1010	1010
D	874	874	874	874	950	950	950	1047	950	950	950	950	1099	997	1086	1165	1290	1459	1459
E	150 (152)	150 (152)	150 (152)	150 (152)	150 (152)	150 (152)	150 (152)	180	150 (152)	150 (152)	150 (152)	150 (152)	150 (152)	150 (152)	180	180	200	200	200
Ф	65	65	65	65	69	69	69	90	69	69	69	69	69	70	58	82	80	129	129
G	208	208	208	208	185	185	185	325	185	185	185	185	185	184	184	194	590	721	721
H	933	933	933	933	1008	1008	1008	–	1008	1008	1008	1008	1152	1287	1407	1230	–	–	–
CH	212	212	212	212	256	256	256	0	256	256	256	256	256	256	256	306	0	0	0
я	212	212	212	212	256	256	256	240	256	256	256	256	256	256	256	306	330	307	307
Дж	6/4 «	6/4 «	6/4 «	6/4 «	6/4 «	6/4 «	2 «	2 «	6/4 «	6/4 «	6/4 «	6/4 «	2 «	2 «	2 «	2 «	2 «	2 «	2 «

* ширина котла 555 мм после разборки боковых колпаков

Тип ATMOS	DC18S	DC22S	DC25S	DC30SX	DC32S	DC40SX	DC50S	DC70S	DC15GS	DC20GS	DC25GS	DC32GS	DC40GS	DC50GSX	DC70GSX	DC75SE	DC100	DC105S	DC150S
Мощность котла (кВт)	20	22	25/27	30	35	40	49,9	70	15	20	25	32	40	49	70	75	99	105	150
Требуемая тяга в дымоходе (Па)	20	23	23	24	24	24	25	30	16	20	23	25	25	25	26	30	35	25	25
Масса котла (кг)	269	324	326	332	366	368	433	515	302	343	431	436	485	538	690	669	820	901	1030
Объем воды (л)	45	58	58	58	80	80	89	93	56	64	80	80	90	120	170	190	294	265	306
Объем топливного бака (дм 3 )	66	100	100	100	140	140	180	180	66	80	120	125	160	210	280	345	400	300	400
Макс. длина доски (мм)	330	530	530	530	530	530	730	730	250	330	530	530	530	530	730	1000	730	550	750
Тип. расход за сезон (м 3 )	20	22	25	30	35	40	50	70	15	19	25	32	40	50	70	75	99	105	150
Требуемое топливо (предварительно)	Сухая древесина с удельной энергией 5 — 18 МДж / кг, диаметром 80 — 150 мм, с содержанием воды 12 — 20%
Мин.температура обратной воды	65 ° С
КПД (%)	90,1%	89,9%	89,9%	89,9%	88,9%	88,9%	85,7%	86,3%	91,2%	90,6%	88,8%	89,3%	88,8%	90,6%	90,3%	83%	89%	92%	90,3%
Температура дымовых газов при номинальной мощности (° C)	157	177	177	177	185	185	255	245	134	166	158	171	250	165	161		165	172	180
Класс котла ČSN EN 303-5	5	5	5	5	5	5	4	4	5	5	5	5	5	5	5	3	5	5	5
Класс энергоэффективности	A +	A +	A +	A +	A +	A +	A +	A +	A +	A +	A +	A +	A +	A +	A +	A +	A +	A +	A +

Внимание! Котел DC15E не оборудован вентилятором!
Котлы DC70S и DC100 оборудованы приточным вентилятором.

Котлы на жидком топливе — Краткое описание соответствия нормам

Согласно IECC / IRC, раздел R103.3 / R106.3, Проверка документов . Должностное лицо кодекса / строительное должностное лицо должно проверить или обеспечить проверку строительной документации на соответствие нормам.

В этом разделе перечислены применимые нормативные требования, за которыми следуют подробные сведения, полезные для анализа плана, касающиеся положений, отвечающих требованиям для «жидких котлов».

Строительная документация .Изучите строительную документацию, чтобы определить оборудование, средства управления системой, конструкцию и варианты вентиляции для оборудования

2015 IECC / IRC, Раздел R103.2 / N1101.5 Информация о строительной документации. Строительная документация должна включать:

— Изоляционные материалы и их R-значения
— Критерии проектирования механической системы
— Типы, размеры и эффективность оборудования механической системы
— Оборудование и средства управления системой
— Герметизация каналов, изоляция каналов и труб и их расположение
— Детали воздушного уплотнения
— Гидроизоляция и контроль влажности

2015 Требования IRC для котельных, работающих на жидком топливе, можно найти в главе 13 «Общие требования к механическим системам»; Глава 14, Отопительное и охлаждающее оборудование; Глава 20, Котлы и водонагреватели; Глава 21, Гидравлические трубопроводы; Глава 22, Специальные трубопроводы и системы хранения; и Глава 24, Топливный газ . В этом разделе перечислены применимые разделы кода IRC и IECC.

Общие положения по установке . Изучите строительную документацию на установку оборудования.

– 2015 IRC, Раздел M14101, M2001 Общие . Котлы, работающие на жидком топливе, должны быть перечислены и маркированы в соответствии с UL ² 726 и должны быть установлены:

1. В соответствии с инструкциями производителя M2001.1
2. На ровных площадках в соответствии с Разделом M1305.1.4.1
3. С соответствующими зазорами, как указано в перечне котлов и на этикетке M2001.2
4. с запорными клапанами в подающем и обратном трубопроводах в разделе M2001.3
5. Со средствами управления и безопасности в соответствии с Разделом M2002
6. Так проемы в наружных стенах заделывают в соответствии с Разделом R703.4
7. Для защиты источника питьевой воды в соответствии с разделом P2902
8. Таким образом, отверстия для забора воздуха расположены в соответствии с разделом R303. 5,1
9. С автоматическими выключателями, размеры которых соответствуют паспортной табличке оборудования в соответствии с инструкциями производителя по установке, и электрическими соединениями, соответствующими требованиям раздела G2410 IRC
10. 10. С расширительными баками, которые соответствуют минимальным требованиям по вместимости согласно Разделам M2003.1 и M2003.2. Минимальные требования (перечисленные в таблице M2003.2) указаны ниже:

Объем системы (галлоны)	Мембрана под давлением Тип	Тип без давления
10	1.0	1,5
20	1,5	3,0
30	2,5	4,5
40	3,0	6,0
50	4,0	7,5
60	5,0	9,0
70	6,0	10,5
80	6. 5	12,0
90	7,5	13,5
100	8,0	15,0

Монтаж . Убедитесь, что оборудование правильно поддерживается и установлено в конструкции.

— 2015 IRC, Раздел M1305.1.4.1 Дорожный просвет . Оборудование и приложения, опирающиеся на землю, должны быть ровными и прочно опираться на бетонную плиту или другой одобренный материал, выступающий на высоте не менее 3 дюймов (76 миллиметров) над прилегающей землей.Такая поддержка должна соответствовать инструкциям производителя по установке. Подвешенные над полом приборы должны располагаться на расстоянии не менее 6 дюймов (152 миллиметров) от земли.

— 2015 IRC, Раздел M1307.3 Высота источника возгорания . При установке в гараже источник возгорания должен находиться на высоте 18 дюймов от пола, а котел должен быть защищен от ударов (IRC M1307. 3)

– 2015 IRC, раздел G2406 Расположение устройства .Запрещается размещать бытовую технику в спальных комнатах, ванных комнатах, туалетных комнатах, кладовых или хирургических помещениях, а также в пространстве, которое открывается только в такие комнаты или пространства.

Органы управления оборудованием . Изучите конструкторскую документацию и убедитесь, что элементы управления были установлены в соответствии с инструкциями производителя по установке, которые должны включать схемы управления и инструкции по эксплуатации.

– 2015 IECC / IRC, Раздел R403.1 / N1103.1 . Каждая система отопления и охлаждения должна иметь свой термостат. Каждый термостат, управляющий первичной системой отопления и охлаждения, должен быть программируемым термостатом.

• Водогрейные котлы, которые поставляют тепло в здание через одно- или двухтрубные системы отопления, должны иметь регулятор сброса наружного воздуха ³ , который понижает температуру котловой воды в зависимости от температуры наружного воздуха согласно R403. 2 / N1103.2 .

Расчет оборудования .Убедитесь, что размер котла рассчитан с учетом нагрузок на здание, рассчитанных в соответствии с руководством J ACCA или другими утвержденными методами (IRC M1401.3, IECC R403.6 (2009, 2012) и IECC 403.6 / R403.7.

– 2015 IECC / IRC, Раздел R403.7 / N1103.7 . Размеры оборудования для обогрева и охлаждения должны быть определены в соответствии с Руководством S ACCA на основе нагрузки на здание, рассчитанной в соответствии с Руководством J ACCA или другими утвержденными методами расчета отопления и охлаждения.

Вентиляция .Топливные котлы должны снабжаться воздухом для горения в соответствии с NFPA31 ³ , а отверстия для воздуха для горения должны располагаться на высоте или выше, требуемой в разделе IRC R322.2.1 в 2015 IRC M1701 . Воздух из котлов можно отводить через обычную систему дымохода или через систему сбалансированного дымохода с прямым выводом через стену. Изучите строительную документацию и убедитесь, что система вентиляции была установлена ​​в соответствии с инструкциями производителя по установке.

– 2015 IRC, Раздел M1801 Общие . Приборы для сжигания топлива должны выводиться наружу в соответствии с их перечнем и этикеткой, а также инструкциями производителя по установке. Вентиляционные системы должны состоять из утвержденных дымоходов или вентиляционных отверстий или вентиляционных узлов, которые являются неотъемлемыми частями маркированных приборов.

– 2015 IRC, Раздел M1803.2 Соединители дымохода и вентиляционных отверстий для масляных и твердотопливных приборов . Соединители должны быть изготовлены из материала дымохода заводского изготовления, вентиляционного материала типа L или однослойной металлической трубы, имеющей стойкость к коррозии и нагреву, и толщину не менее, чем у оцинкованной стали, как указано в Таблице M1803.2 IRC, как показано ниже:

Диаметр разъема (дюймы)	Гальванизированный листовой металл Калибр номер	Минимальная толщина (дюймы)
Менее 6	26	0,019
от 6 до 10	24	0,024
От 10 до 16	22	0,029

— 2015 IRC, раздел M1803. 3 допуск . Вентиляционные соединители должны иметь зазор от горючих материалов в соответствии с IRC M1803.3.4 (см. Таблицу ниже) или любой уменьшенный зазор, приемлемый для NFPA 31.

Тип разъема	Минимальный зазор (дюймы)
Соединители для одностенных металлических труб:
— Приборы на жидком и твердом топливе	17
— Масляные приборы, перечисленные для использования с вентиляционными отверстиями типа L	9
Соединители вентиляционного трубопровода типа L:
— Приборы на жидком и твердом топливе	9
— Масляные приборы, перечисленные для использования с вентиляционными отверстиями типа L	3

— Обычный отвод дымохода

• 2015 IRC, раздел M1801. 2 Проект требований . Система вентиляции должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к оборудованию в соответствии с инструкциями изготовителя по установке, и должна быть сконструирована и установлена ​​так, чтобы создавать положительный поток для вывода продуктов сгорания во внешнюю атмосферу. При выводе воздуха из печи, работающей на жидком топливе, в дымоход из каменной кладки, изменение размера должно быть выполнено в соответствии с NFPA 31.

— Прямая вентиляция

• 2015 IRC, раздел G2427.8 Место вывода системы вентиляции . Расположение вывода системы вентиляции должно соответствовать требованиям IRC G2427.8 с указанными расстояниями от принудительных воздухозаборников, окон, дверей, самотечных воздухозаборников, в зависимости от размера оборудования, указанного в G2427.8 и схематически изображенного в Приложении C к IRC.
• 2015 IRC, Раздел G2427.9 Отвод конденсата . Необходимо установить систему отвода конденсата для сбора и отвода конденсата из системы вентиляции.

Хранение и снабжение

— 2015 IRC, Раздел M2201 Масляные резервуары . Резервуары подачи должны быть перечислены и маркированы и должны соответствовать требованиям к хранению согласно Разделу M2201.

— 2015 IRC, Раздел M2204 Масляные насосы и клапаны . Масляные насосы и клапаны должны быть перечислены и маркированы в соответствии с UL 343 ⁵ и UL 843, ⁶ , соответственно. Масляные насосы должны быть объемного типа, которые автоматически отключают подачу масла при остановке, а давление на входе подачи масла не должно превышать 3 фунта на квадратный дюйм (IRC M2204.2, IRC M2204.3).

Гидравлические трубопроводы и распределительные системы . Просмотрите строительную документацию и подтвердите указанные размеры, мощность и коэффициент сопротивления изоляции.

— 2015 IRC, раздел M2101 . Трубопровод Hydronic следует устанавливать в соответствии с IRC M1308 и IRC M2101, а материалы должны соответствовать таблице M2101.1 IRC. Трубы и фитинги должны быть рассчитаны на использование при рабочей температуре и давлении гидравлической системы.Опоры для трубопроводов должны быть из материала и прочности, достаточной для поддержки трубопроводов, и должны поддерживаться с интервалами, не превышающими расстояния, указанные в таблице M2101.9 IRC (см. Таблицу ниже).

Материал трубопровода	Максимальный горизонтальный интервал (футы)	Максимальный вертикальный интервал (футы)
ABS	4	10
CPVC (1 дюйм или меньше)	3	5
ХПВХ (1 ¼ дюйма)	4	10
Труба из меди или медного сплава	12	10
Трубки из меди или медного сплава	6	10
Труба или трубки из ПБ	2. 67	4
Труба или шланг из полиэтилена	2,67	4
Трубка PEX	2,67	4
Труба из полипропилена диаметром менее 1 дюйма	2,67	4
PP более 1 ¼ дюйма	4	10
ПВХ	4	10
Труба стальная	12	15
Стальные трубы	8	10

— 2015 IRC, раздел M2102.1 Общий . Если используются плинтусные конвекторы, их следует устанавливать в соответствии с инструкциями производителя по установке. Конвекторы должны поддерживаться независимо от гидравлических трубопроводов.

— 2015 IRC, Раздел M2103 Система теплого пола . Системы лучистого теплого пола должны иметь тепловой барьер в соответствии с Разделом M2103.

• IRC / M2103. 2.1 / IECC R403.4 Монтаж плит на грунте должен быть изолирован до минимального значения R, равного 5.
• IRC M2103.2.2 / IECC R403.4 Подвесные напольные установки должны иметь изоляцию с минимальным значением R 11.

— 2015 IECC / IRC, Раздел R403.4 / N1103.4 . Трубопроводы механической системы, способные пропускать жидкости> 105 ° F или <55 ° F, должны быть изолированы по крайней мере до R-3. Изоляция трубопровода, подверженная воздействию погодных условий, должна быть защищена от повреждений, вызванных солнечным светом, влагой, оборудованием и ветром. Клейкая лента не обеспечивает защиты.

Мигание / контроль влажности . Убедитесь, что конструкция и характеристики атмосферостойкого покрытия, водонепроницаемого барьера, гидроизоляции и водоотвода указаны в строительной документации и соответствуют применимым нормам.

— 2015 IRC, Раздел R303. 6 Наружная защита от открывания . Отверстия для выпуска и забора воздуха, выходящие на улицу, должны быть защищены коррозионно-стойкими экранами, жалюзи или решетками с минимальным размером отверстия дюйма (6 миллиметров) и максимальным размером отверстия ½ дюйма (13 мм) в любом направлении.Проемы должны быть защищены от местных погодных условий. Отверстия для выпуска и забора наружного воздуха должны соответствовать требованиям по защите проемов в наружных стенах в соответствии с настоящим Кодексом.

— 2015 IRC, Раздел R703.4 Мигает . Утвержденный антикоррозийный гидроизоляционный слой следует применять в виде черепицы, чтобы предотвратить попадание воды в полости стен или в компоненты каркаса конструкции. Самоклеящийся оклад должен соответствовать AAMA ⁸ 711.Мембраны, наносимые жидкостью, используемые в качестве гидроизоляции в наружных стенах, должны соответствовать требованиям стандарта AAMA 714. Гидравлический гидроизоляционный слой должен распространяться на поверхность отделки внешней стены или до водонепроницаемого барьера. Согласно этим нормам, утвержденные коррозионно-стойкие оклады должны быть установлены на всех пересечениях стен и крыши.

Защита системы питьевого водоснабжения . Убедитесь, что к оборудованию подключена питьевая вода.

– 2015 IRC, раздел P2902.1 Общий . Система снабжения питьевой водой должна быть спроектирована и установлена ​​таким образом, чтобы предотвратить загрязнение от непитьевых жидкостей, твердых веществ или газов, попадающих в систему питьевого водоснабжения. Запрещается выполнять подключения к источнику питьевой воды таким образом, чтобы это могло привести к загрязнению источника воды или обеспечить перекрестное соединение между источником и источником загрязнения, за исключением случаев, когда установлены утвержденные методы защиты источника питьевой воды. Перекрестные соединения между индивидуальным водопроводом и коммунальным питьевым водоснабжением должны быть запрещены.

Воздуховоды механической системы. Если воздуховоды используются как часть установки , изучите строительную документацию и подтвердите указанное значение R изоляции для воздуховодов.

Изоляция .

— 2015 IECC / IRC, Раздел R403.3.1 / N1103.3.1 Изоляция .

• Приточные и возвратные каналы, установленные на чердаках, должны быть изолированы по R-8, если каналы
• ≥3 дюймов в диаметре или до R-6, если воздуховоды имеют диаметр <3 дюймов.
• Приточные и возвратные воздуховоды, установленные в других частях здания, должны быть изолированы до R-6, если воздуховоды имеют диаметр ≥3 дюймов, R-4.2, если воздуховоды имеют диаметр <3 дюймов.

Исключение: Воздуховоды или их части полностью расположены внутри тепловой оболочки здания.

Утечка в воздуховоде / воздушное уплотнение . Изучите строительную документацию и убедитесь, что используется соответствующий уровень герметичности воздуховода в зависимости от применяемых норм. Имейте в виду, что действующие нормы и правила требуют, чтобы герметичность воздуховода выходила за рамки простого механического уплотнения стыков, и что утечка должна быть проверена с помощью полевых испытаний, а сопроводительная документация должна быть предоставлена ​​официальному лицу. Должностное лицо кодекса должно рассмотреть возможность передачи юрисдикционных требований на этапе рассмотрения плана.

— 2015 IECC / IRC, Раздел R403.3.2 / N1103.2.2 Уплотнение. Воздуховоды, воздухоочистители и фильтровальные коробки должны быть герметизированы. Стыки и швы должны соответствовать Международному механическому кодексу или IRC, раздел M1601.4.1, если применимо.

Исключения:

Применение воздухонепроницаемых аэрозольных пеноматериалов допускается без дополнительных уплотнений швов.

Для каналов, имеющих классификацию статического давления составляет менее 2 дюймов водяного столба (500 Па), дополнительные системы закрытия не следует требовать непрерывного сварных соединений и швы и стыки запорно-типа и швы, отличных от оснастки замка и типы кнопочного замка.

Существующие здания и замена .Новые котлы, являющиеся частью пристройки, должны соответствовать разделам Кодекса о новом строительстве (т.е. разделам IRC R403.1, R403.2, R403.3, R503.5 и R403.6). Исключением является то, когда воздуховоды используются как часть существующей системы отопления и охлаждения и расширяются до дополнения, система воздуховодов с менее чем 40 погонными футами в безусловных пространствах не нуждается в испытании. Сменные котлы должны быть установлены в соответствии с соответствующими стандартами, включая Стандарт 5 ACCA: Качественная установка HVAC, Спецификация ⁸ и Техническое руководство ACCA по качественной установке, а также Стандарт 9 ACCA: Протоколы проверки качества монтажа HVAC. ⁹

² UL (Лаборатория страховщиков) — это глобальная независимая научная компания по безопасности, которая сертифицирует, проверяет, тестирует, инспектирует, проверяет, консультирует и обучает.

⁷ AAMA — Американская ассоциация производителей архитектуры L (Лаборатория андеррайтеров) — это глобальная независимая научная компания по безопасности, которая сертифицирует, проверяет, тестирует, проверяет, проверяет, консультирует и обучает.

Water Handbook — Preboiler & Industrial Boiler Corrosion Control

Коррозия — одна из основных причин снижения надежности паропроизводящих систем.По оценкам, проблемы, связанные с коррозией котельной системы, обходятся отрасли в миллиарды долларов в год.

Многие проблемы с коррозией возникают в самых горячих частях котла — водяной стене, экране и трубах пароперегревателя. К другим распространенным проблемным областям относятся деаэраторы, нагреватели питательной воды и экономайзеры.

Методы контроля коррозии различаются в зависимости от вида коррозии. Наиболее частыми причинами коррозии являются растворенные газы (в основном кислород и углекислый газ), атака под отложениями, низкий pH и атака на участки, ослабленные механическим напряжением, что приводит к растрескиванию под напряжением и усталостному разрушению.

Эти условия можно контролировать с помощью следующих процедур:

• поддержание надлежащего уровня pH и щелочности
• Контроль загрязнения кислорода и питательной воды котла
• снижение механических напряжений
• работа в пределах проектных спецификаций, особенно для температуры и давления
• надлежащие меры предосторожности при запуске и выключении
• эффективный мониторинг и контроль

КОРРОЗИОННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ КОМПОНЕНТОВ КОТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Большинство промышленных котлов и систем питательной воды построены из углеродистой стали.Многие имеют нагреватели и конденсаторы питательной воды из медного сплава и / или нержавеющей стали. Некоторые имеют элементы перегревателя из нержавеющей стали.

Правильная очистка питательной воды котла эффективно защищает от коррозии нагреватели питательной воды, экономайзеры и деаэраторы. Консенсус ASME для промышленных котлов (см. Главу 13) определяет максимальные уровни загрязняющих веществ для контроля коррозии и отложений в котельных системах.

По общему мнению, содержание кислорода, железа и меди в питательной воде должно быть очень низким (например,g., менее 7 частей на миллиард кислорода, 20 частей на миллиард железа и 15 частей на миллиард меди для котла на 900 фунтов на квадратный дюйм), а pH следует поддерживать в пределах 8,5–9,5 для защиты системы от коррозии.

Для минимизации коррозии котельной системы необходимо понимание эксплуатационных требований для всех критических компонентов системы.

Подогреватели питательной воды

Подогреватели питательной воды котла предназначены для повышения эффективности котла за счет отбора тепла из потоков, таких как продувка котловой воды и отбор турбины или избыточный отработанный пар.Подогреватели питательной воды обычно подразделяются на нагреватели низкого давления (перед деаэратором), высокого давления (после деаэратора) или деаэрационные нагреватели.

Независимо от конструкции нагревателя питательной воды, основные проблемы одинаковы для всех типов. Основными проблемами являются коррозия из-за кислорода и неправильного pH, а также эрозия со стороны трубы или оболочки. Из-за повышения температуры в нагревателе поступающие оксиды металлов откладываются в нагревателе, а затем высвобождаются при изменении паровой нагрузки и химического баланса.Растрескивание сварных деталей под напряжением также может быть проблемой. Эрозия является обычным явлением со стороны кожуха из-за удара пара с высокой скоростью о трубы и перегородки.

Коррозию можно минимизировать за счет надлежащей конструкции (для минимизации эрозии), периодической очистки, контроля кислорода, надлежащего контроля pH и использования высококачественной питательной воды (для содействия пассивации металлических поверхностей).

Деаэраторы

Деаэраторы используются для нагрева питательной воды и снижения содержания кислорода и других растворенных газов до приемлемых уровней.Коррозионная усталость в сварных швах или вблизи них является серьезной проблемой деаэраторов. Сообщается, что в большинстве случаев коррозионно-усталостное растрескивание является результатом механических факторов, таких как производственные процедуры, плохие сварные швы и отсутствие сварных швов со снятым напряжением. Рабочие проблемы, такие как гидравлический / паровой удар, также могут быть фактором.

Для эффективного контроля коррозии необходимы следующие методы:

• регулярный контроль работы
• минимизация напряжений при пуске
• поддержание стабильного уровня температуры и давления
• контроль растворенного кислорода и pH в питательной воде
• Регулярный осмотр при выходе из строя с использованием установленных методов неразрушающего контроля

Другие формы коррозионного воздействия в деаэраторах включают коррозионное растрескивание под напряжением камеры тарелки из нержавеющей стали, растрескивание пружины впускного распылительного клапана, коррозию выпускных конденсаторов из-за точечной коррозии кислорода и эрозию перегородок вблизи впускного патрубка для пара.

Экономайзеры

Контроль коррозии экономайзера включает процедуры, аналогичные тем, которые используются для защиты нагревателей питательной воды.

Экономайзеры помогают повысить эффективность котла за счет извлечения тепла из дымовых газов, выходящих из топки котла. Экономайзеры можно разделить на непаровые или запаривающие. В паровом экономайзере 5-20% поступающей питательной воды становится паром. Экономайзеры с пропаркой особенно чувствительны к отложению загрязняющих веществ в питательной воде и возникающей в результате коррозии под отложениями.Эрозия на изгибах труб также является проблемой при пропаривании экономайзеров.

Кислородная ямка, вызванная присутствием кислорода и повышением температуры, является серьезной проблемой для экономайзеров; поэтому в этих установках необходимо поддерживать практически бескислородную воду. Входное отверстие подвержено сильной точечной коррозии, потому что часто это первая область после деаэратора, которая подвергается повышенному нагреву. По возможности следует внимательно осматривать трубы в этой области на предмет коррозии.

Поверхности теплопередачи экономайзера подвержены накоплению продуктов коррозии и отложению поступающих оксидов металлов.Эти отложения могут исчезнуть во время рабочих нагрузок и химических изменений.

Коррозия также может возникать на газовой стороне экономайзера из-за загрязняющих веществ в дымовых газах, образующих соединения с низким pH. Обычно экономайзеры предназначены для нисходящего потока газа и восходящего потока воды. Трубки, образующие поверхность нагрева, могут быть гладкими или иметь удлиненные поверхности.

Пароперегреватели

Коррозия перегревателя вызывается рядом механических и химических условий.Одной из основных проблем является окисление металла перегревателя из-за высоких температур газа, обычно происходящее в переходные периоды, такие как запуск и останов. Депозиты из-за переходящего остатка могут усугубить проблему. В результате отказы обычно происходят в нижних контурах — наиболее горячих участках трубок пароперегревателя.

Кислородная коррозия, особенно в области подвесного контура, является еще одной серьезной проблемой коррозии пароперегревателей. Это происходит, когда вода подвергается воздействию кислорода во время простоя. Тщательный контроль температуры помогает свести к минимуму эту проблему.Кроме того, можно использовать азотную подушку и химический поглотитель кислорода для поддержания условий отсутствия кислорода во время простоя.

Системы парового и водяного отопления низкого давления

Водогрейные котлы нагревают и циркулируют воду при температуре примерно 200 ° F. Паровые отопительные котлы используются для выработки пара при низком давлении, например 15 фунтов на кв. Дюйм. Обычно эти две основные системы отопления рассматриваются как закрытые системы, поскольку требования к подпитке обычно очень низкие.

Высокотемпературные водогрейные котлы работают при давлении до 500 фунтов на квадратный дюйм, хотя обычно диапазон составляет 35-350 фунтов на квадратный дюйм. Давление в системе должно поддерживаться выше давления насыщения нагретой воды для поддержания жидкого состояния. Наиболее распространенный способ сделать это — создать в системе давление азота. Обычно макияж хорошего качества (например, деионизированная вода или вода, умягченная цеолитом натрия). Химическая обработка состоит из сульфита натрия (для поглощения кислорода), регулирования pH и синтетического полимерного диспергатора для контроля возможного отложения железа.

Основной проблемой в системах отопления низкого давления является коррозия, вызванная растворенным кислородом и низким pH.Эти системы обычно обрабатываются ингибитором (например, молибдатом или нитритом) или поглотителем кислорода (например, сульфитом натрия), а также синтетическим полимером для контроля отложений. Вода должна обрабатываться в достаточном количестве, чтобы компенсировать потери в системе, которые обычно возникают в результате утечки циркуляционного насоса. Обычно в воде поддерживается Р-щелочность 200-400 частей на миллион для эффективного контроля pH. Требования к ингибиторам различаются в зависимости от системы.

Электрокотлы также используются для отопления.Электрокотлы бывают двух основных типов: резистивные и электродные. Бойлеры с сопротивлением вырабатывают тепло с помощью спирального нагревательного элемента. Необходима качественная подпиточная вода, и обычно добавляют сульфит натрия, чтобы удалить все следы растворенного кислорода. Синтетические полимеры использовались для контроля отложений. Из-за высокой скорости теплопередачи в катушке сопротивления не следует использовать обработку, которая увеличивает твердость.

Электродные котлы работают при высоком или низком напряжении и могут использовать погружные или водоструйные электроды.Требуется подпиточная вода высокой чистоты. В зависимости от типа системы сульфит натрия обычно используется для контроля кислорода и регулирования pH. Некоторые системы разработаны с использованием медных сплавов, поэтому химическая добавка должна быть правильного типа, а контроль pH должен находиться в диапазоне, подходящем для защиты меди.

ВИДЫ КОРРОЗИИ

Методы контроля коррозии различаются в зависимости от вида коррозии. Основные методы борьбы с коррозией включают поддержание надлежащего pH, контроль кислорода, контроль отложений и снижение напряжений за счет проектирования и эксплуатации.

Гальваническая коррозия

Гальваническая коррозия возникает, когда металл или сплав электрически соединяется с другим металлом или сплавом.

Самый распространенный тип гальванической коррозии в котельной системе вызван контактом разнородных металлов, таких как железо и медь. Эти дифференциальные ячейки также могут образовываться при наличии отложений. Гальваническая коррозия может возникать в сварных швах из-за напряжений в зонах термического влияния или использования различных сплавов в сварных швах.Все, что приводит к разнице электрических потенциалов на отдельных участках поверхности, может вызвать гальваническую реакцию. Причины включают:

• царапины на металлической поверхности
• дифференциальные напряжения в металле
• разницы температур
• токопроводящие отложения

Общая иллюстрация ячейки для коррозии железа в присутствии кислорода показана на рисунке 11-1. Из-за отложений металлической меди встречается точечная коррозия труб котельных.Такие отложения могут образовываться во время процедур кислотной очистки, если процедуры не полностью компенсируют количество оксидов меди в отложениях или если этап удаления меди не включен. Растворенная медь может быть нанесена на свежеочищенные поверхности, образуя участки анодной коррозии и образовав ямки, которые очень похожи на кислородные ямы по форме и внешнему виду. Этот процесс иллюстрируется следующими реакциями, в которых в качестве очищающего растворителя используется соляная кислота.

Магнетит растворяется и дает кислотный раствор, содержащий хлориды железа (Fe² +) и железа (Fe³ +) (хлориды трехвалентного железа очень коррозийны по отношению к стали и меди).

Fe 3 O 4	+	8HCl	®	FeCl 2	+	2FeCl 3	+	4H 2 O
магнетит		соляная кислота		хлорное железо		хлорное железо		вода

Металлическая или элементарная медь в котловых отложениях растворяется в растворе соляной кислоты по следующей реакции:

FeCl 3	+	Cu	®	CuCl	+	FeCl 2
хлорное железо		медь		хлорид меди		хлорное железо

Как только хлорид одновалентной меди находится в растворе, он немедленно переотлагается в виде металлической меди на стальной поверхности в соответствии со следующей реакцией:

2CuCl	+	Fe	®	FeCl 2	+	2Cu0
хлорид меди		утюг		хлорное железо		оксид меди

Таким образом, очистка соляной кислотой может вызвать гальваническую коррозию, если не предотвратить нанесение медного покрытия на стальную поверхность.Добавлен комплексообразователь, чтобы предотвратить повторное осаждение меди. Следующие результаты химической реакции:

FeCl 3	+	Cu	+	Комплексообразующий агент	®	FeCl 2	+	CuCl
хлорное железо		медь				хлорное железо		Комплекс хлористой меди

Это может происходить как отдельный этап или во время кислотной очистки.И железо, и медь удаляются из котла, после чего поверхности котла могут быть пассивированы.

В большинстве случаев медь локализуется в определенных рядах трубок и вызывает случайную точечную коррозию. Если отложения содержат большое количество оксида меди или металлической меди, необходимы особые меры предосторожности для предотвращения отслоения меди во время операций по очистке.

Каустическая коррозия

Концентрация каустика (NaOH) может происходить либо в результате образования паровой подушки (что позволяет солям концентрироваться на металлических поверхностях котла), либо в результате локального кипения под пористыми отложениями на поверхностях труб.

Едкая коррозия (строжка) происходит, когда каустик концентрируется и растворяет защитный слой магнетита (Fe3O4). Железо при контакте с котловой водой образует магнетит, и защитный слой постоянно восстанавливается. Однако, пока существует высокая концентрация каустика, магнетит постоянно растворяется, вызывая потерю основного металла и, в конечном итоге, выход из строя (см. Рисунок 11-2).

Паровая подушка — это состояние, которое возникает, когда между котловой водой и стенкой трубы образуется слой пара.В этом случае недостаточно воды достигает поверхности трубы для эффективной передачи тепла. Вода, которая достигает перегретой стенки котла, быстро испаряется, оставляя после себя концентрированный раствор едкого натра, который вызывает коррозию.

Отложения пористых оксидов металлов также позволяют образовывать высокие концентрации котловой воды. Вода поступает в осадок, и тепло, приложенное к трубке, вызывает испарение воды, оставляя очень концентрированный раствор. Опять же, может возникнуть коррозия.

Едкая атака создает неправильные узоры, часто называемые выемками. Отложения могут быть, а могут и не быть в пораженной области.

Системы питательной воды котла, в которых используется деминерализованная или испаренная подпитка или чистый конденсат, могут быть защищены от воздействия щелочи посредством скоординированного контроля фосфат / pH. Фосфат служит буфером для котловой воды, снижая вероятность значительных изменений pH из-за образования высоких концентраций щелочи. Избыток каустика соединяется с динатрийфосфатом и образует тринатрийфосфат.Достаточное количество динатрийфосфата должно быть доступно для соединения со всей свободной щелочью с образованием тринатрийфосфата.

Динатрийфосфат нейтрализует щелочь по следующей реакции:

Na 2 HPO 4	+	NaOH	®	Na 3 PO 4	+	H 2 O
динатрийфосфат		натрия гидроксид		тринатрийфосфат		вода

Это приводит к предотвращению накопления щелочи под отложениями или в щели, где происходит утечка.Едкая коррозия (и щелочное охрупчивание, обсуждаемое позже) не происходит, потому что не возникают высокие концентрации щелочи (см. Рисунок 11-3).

На рис. 11-4 показано соотношение фосфат / pH, рекомендованное для контроля коррозии котла. Различные формы фосфата потребляют или добавляют каустик по мере того, как фосфат принимает правильную форму. Например, добавление мононатрийфосфата приводит к расходу каустика, поскольку он реагирует с каустиком с образованием динатрийфосфата в котловой воде в соответствии со следующей реакцией:

NaH 2 PO 4	+	NaOH	®	Na 2 HPO 4	+	H 2 O
мононатрийфосфат		натрия гидроксид		динатрийфосфат		вода

И наоборот, добавление тринатрийфосфата приводит к добавлению щелочи, повышая pH котловой воды:

Na 3 PO 4	+	H 2 O	®	Na 2 HPO 4	+	NaOH
тринатрийфосфат		вода		динатрийфосфат		натрия гидроксид

Контроль достигается за счет подачи соответствующего типа фосфата для повышения или понижения pH при сохранении надлежащего уровня фосфата.Увеличение продувки снижает уровень фосфатов и pH. Поэтому используются различные комбинации и скорости подачи фосфата, регулировки продувки и добавления щелочи для поддержания надлежащих уровней фосфата / pH.

Повышенные температуры на стенке трубы котла или отложения могут привести к некоторому осаждению фосфатов. Этот эффект, называемый «фосфатным укрытием», обычно возникает при увеличении нагрузки. При уменьшении нагрузки снова появляется фосфат.

Чистые поверхности котловой воды снижают потенциальные места концентрации щелочи.Программы обработки отложений, например, на основе хелатирующих агентов и синтетических полимеров, могут помочь обеспечить чистоту поверхностей.

В случае образования паровой подушки коррозия может иметь место даже в отсутствие щелочи из-за реакции пар / магнетит и растворения магнетита. В таких случаях могут потребоваться эксплуатационные изменения или модификации конструкции для устранения причины проблемы.

Кислотная коррозия

Низкий уровень pH подпиточной или питательной воды может вызвать серьезное кислотное воздействие на металлические поверхности предварительного котла и системы котла.Даже если исходный pH подпиточной или питательной воды не является низким, питательная вода может стать кислой из-за загрязнения системы. К распространенным причинам относятся следующие:

• ненадлежащая работа или управление катионными блоками деминерализатора
• технологическое загрязнение конденсата (например, загрязнение сахаром на предприятиях пищевой промышленности)
• Загрязнение охлаждающей воды из конденсаторов

Кислотная коррозия также может быть вызвана операциями химической очистки. Перегрев чистящего раствора может вызвать разрушение используемого ингибитора, чрезмерное воздействие чистящего средства на металл и высокую концентрацию чистящего средства.Неспособность полностью нейтрализовать кислотные растворители перед запуском также вызывает проблемы.

В котле и системе питательной воды кислотное воздействие может принимать форму общего разжижения или локализоваться в областях с высоким напряжением, таких как перегородки барабана, U-образные болты, гайки желудь и концы труб.

Водородное охрупчивание

Водородное охрупчивание редко встречается на промышленных предприятиях. Проблема обычно возникает только в устройствах, работающих при давлении 1500 фунтов на квадратный дюйм или выше.

Водородное охрупчивание труб котла из мягкой стали происходит в котлах высокого давления, когда атомарный водород образуется на поверхности трубы котла в результате коррозии. Водород проникает в металл трубки, где он может реагировать с карбидами железа с образованием метана или с другими атомами водорода с образованием газообразного водорода. Эти газы выделяются преимущественно по границам зерен металла. Возникающее в результате повышение давления приводит к разрушению металла.

Первоначальная коррозия поверхности, приводящая к образованию водорода, обычно происходит под твердой плотной окалиной.Для генерации атомарного водорода обычно требуется кислотное загрязнение или локальные скачки с низким pH. В системах высокой чистоты просачивание сырой воды (например, протечка конденсатора) снижает pH котловой воды, когда выпадает гидроксид магния, что приводит к коррозии, образованию атомарного водорода и инициированию атаки водорода.

Скоординированный контроль фосфата / pH может использоваться для минимизации снижения pH котловой воды в результате протечки конденсатора. Уход за чистыми поверхностями и использование соответствующих процедур кислотной очистки также снижает вероятность воздействия водорода.

Кислородная атака

Без надлежащей механической и химической деаэрации кислород питательной воды попадет в котел. Многое вспыхивает с паром; остаток может повредить котельный металл. Суть атаки зависит от конструкции котла и распределения питательной воды. Точечная коррозия часто видна в отверстиях распределения питательной воды, на ватерлинии парового барабана и в сливных трубах.

Кислород в горячей воде вызывает сильную коррозию. Даже небольшие концентрации могут вызвать серьезные проблемы.Поскольку ямы могут проникать глубоко в металл, кислородная коррозия может привести к быстрому выходу из строя линий питательной воды, экономайзеров, котельных труб и трубопроводов конденсата. Кроме того, оксид железа, образующийся в результате коррозии, может вызывать отложения железа в котле.

Кислородная коррозия может быть сильно локализованной или может охватывать обширную территорию. Его можно отличить по хорошо выраженным ямкам или по очень рябой поверхности. Ямки различаются по форме, но имеют острые края на поверхности. Ямки активного кислорода отличаются красновато-коричневой оксидной крышкой (бугорком).Снятие этой крышки обнажает черный оксид железа в яме (см. Рисунок 11-5).

Кислородная атака — это электрохимический процесс, который можно описать следующими реакциями: Анод:

Fe ® Fe ²⁺ + 2e ^¯

Катод:

½O 2 + H 2 O + 2e ¯ ® 2OH ¯

Всего:

Fe + ½O ₂ + H ₂ O ® Fe (OH) ₂

Влияние температуры особенно важно в нагревателях питательной воды и экономайзерах.Повышение температуры дает достаточно дополнительной энергии для ускорения реакций на металлических поверхностях, что приводит к быстрой и серьезной коррозии.

При 60 ° F и атмосферном давлении растворимость кислорода в воде составляет примерно 8 частей на миллион. Эффективная механическая деаэрация снижает содержание растворенного кислорода до 7 частей на миллиард или меньше. Для полной защиты от кислородной коррозии после механической деаэрации требуется химический поглотитель.

Основными источниками кислорода в рабочей системе являются плохая работа деаэратора, утечка воздуха на стороне всасывания насосов, дыхание приемных резервуаров и утечка неаэрированной воды, используемой для уплотнений насосов.

Допустимый уровень растворенного кислорода для любой системы зависит от многих факторов, таких как температура питающей воды, pH, скорость потока, содержание растворенных твердых частиц, а также металлургия и физическое состояние системы. Основываясь на опыте работы с тысячами систем, 3-10 частей на миллиард кислорода питательной воды не оказывают значительного вреда для экономайзеров. Это отражено в отраслевых рекомендациях.

консенсус ASME составляет менее 7 частей на миллиард (ASME рекомендует химическую очистку до «практически нулевого» значения частей на миллиард).

Технические рекомендации TAPPI — менее 7 частей на миллиард Рекомендации по ископаемым растениям EPRI — менее 5 частей на миллиард растворенного кислорода

МЕХАНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ВЛИЯЮЩИЕ НА КОРРОЗИЮ

Многие проблемы с коррозией являются результатом механических и эксплуатационных проблем.Следующие методы помогают свести к минимуму эти проблемы коррозии:

• выбор коррозионно-стойких металлов
• снижение механических напряжений, где это возможно (например, использование надлежащих процедур сварки и сварных швов, снимающих напряжение)
• минимизация термических и механических напряжений при эксплуатации
• , работа в пределах проектных нагрузок, без перегорания, с надлежащими процедурами запуска и останова
• обслуживание чистых систем, включая использование питательной воды высокой чистоты, эффективную и строго контролируемую химическую обработку и кислотную очистку при необходимости

Там, где трубы котла выходят из строя в результате каустической хрупкости, могут быть видны окружные трещины.В других компонентах трещины проходят по линиям наибольшего напряжения. Исследование под микроскопом должным образом подготовленного участка охрупченного металла показывает характерный узор с прогрессирующим растрескиванием по определенным траекториям или границам зерен в кристаллической структуре металла (см. Рис. 11-6). Трещины не проникают внутрь самих кристаллов, а перемещаются между ними; поэтому используется термин «межкристаллитное растрескивание».

Согласно надлежащей инженерной практике, котловая вода должна быть оценена на предмет охрупчивания.Для этого используется детектор охрупчивания (описанный в главе 14).

Если котловая вода обладает хрупкими характеристиками, необходимо принять меры для предотвращения повреждения металла котла. Нитрат натрия — это стандартная обработка для предотвращения охрупчивания в котельных системах низкого давления. Ингибирование охрупчивания требует определенного отношения нитрата к щелочности щелочности, присутствующей в котловой воде. В котельных системах высокого давления, в которых используется деминерализованная подпиточная вода, охрупчивание котловой воды можно предотвратить за счет использования согласованного контроля обработки фосфатом / pH, описанного ранее в разделе «Каустическая коррозия».«Этот метод предотвращает образование высоких концентраций свободного гидроксида натрия в котле, устраняя тенденцию к охрупчиванию.

Каустическая хрупкость

Каустическое охрупчивание (коррозионное растрескивание под действием едкого натяжения) или межкристаллитное растрескивание давно признано серьезной формой разрушения металла котла. Поскольку химическое воздействие на металл обычно невозможно обнаружить, отказ происходит внезапно — часто с катастрофическими последствиями.

Для возникновения щелочного охрупчивания должны соблюдаться три условия:

• металл котла должен иметь высокую нагрузку
• Должен присутствовать механизм концентрирования котловой воды
• котловая вода должна иметь характеристики охрупчивания

Там, где трубы котла выходят из строя в результате каустической хрупкости, могут быть видны окружные трещины.В других компонентах трещины проходят по линиям наибольшего напряжения. Исследование под микроскопом должным образом подготовленного участка охрупченного металла показывает характерный узор с прогрессирующим растрескиванием по определенным траекториям или границам зерен в кристаллической структуре металла (см. Рис. 11-6). Трещины не проникают внутрь самих кристаллов, а перемещаются между ними; поэтому используется термин «межкристаллитное растрескивание».

Согласно надлежащей инженерной практике, котловая вода должна быть оценена на предмет охрупчивания.Для этого используется детектор охрупчивания (описанный в главе 14).

Если котловая вода обладает хрупкими характеристиками, необходимо принять меры для предотвращения повреждения металла котла. Нитрат натрия — это стандартная обработка для предотвращения охрупчивания в котельных системах низкого давления. Ингибирование охрупчивания требует определенного отношения нитрата к щелочности щелочности, присутствующей в котловой воде. В котельных системах высокого давления, в которых используется деминерализованная подпиточная вода, охрупчивание котловой воды можно предотвратить за счет использования согласованного контроля обработки фосфатом / pH, описанного ранее в разделе «Каустическая коррозия».«Этот метод предотвращает образование высоких концентраций свободного гидроксида натрия в котле, устраняя тенденцию к охрупчиванию.

Усталостное растрескивание

Усталостное растрескивание (из-за повторяющихся циклических нагрузок) может привести к разрушению металла. Разрушение металла происходит в точке наибольшей концентрации циклического напряжения. Примеры отказа этого типа включают трещины в компонентах котла на опорных кронштейнах или скручивание труб, когда котел подвергается термической усталости из-за повторяющихся пусков и остановов.

Термическая усталость возникает в горизонтальных участках трубопровода из-за образования паровой подушки и в трубах с водяными стенками из-за частой и продолжительной продувки нижнего коллектора.

Разрушение вследствие коррозионной усталости возникает в результате циклического воздействия на металл в коррозионной среде. Это состояние вызывает более быстрый отказ, чем вызванный либо циклическими нагрузками, либо только коррозией. В котлах коррозионно-усталостное растрескивание может быть результатом продолжающегося разрушения защитной магнетитовой пленки из-за циклического напряжения.

Коррозионно-усталостное растрескивание происходит в деаэраторах вблизи сварных швов и зон термического влияния. Правильная эксплуатация, тщательный мониторинг и подробные проверки при отключении (в соответствии с опубликованными рекомендациями) сводят к минимуму проблемы в деаэраторах.

Паровое горение

Горение на стороне пара — это химическая реакция между паром и металлом трубы. Это вызвано чрезмерным подводом тепла или плохой циркуляцией, что приводит к недостаточному потоку для охлаждения трубок.В таких условиях образуется изолирующая пленка перегретого пара. Как только температура металла трубы достигает 750 ° F в трубах котла или 950-1000 ° F в трубах пароперегревателя (при условии конструкции из низколегированной стали), скорость окисления резко возрастает; это окисление происходит многократно и расходует основной металл. Проблема чаще всего встречается в пароперегревателях и в горизонтальных генераторных трубах, нагреваемых сверху.

Эрозия

Эрозия обычно возникает из-за чрезмерных скоростей.Там, где существует двухфазный поток (пар и вода), сбои из-за эрозии вызываются ударом жидкости о поверхность. К оборудованию, подверженному эрозии, относятся лопатки турбин, трубопроводы пара низкого давления и теплообменники, которые подвергаются воздействию влажного пара. Трубопроводы питательной воды и конденсата, подверженные высокоскоростному потоку воды, также подвержены этому типу атак. Повреждение обычно происходит при изменении направления потока.

ОКСИДЫ МЕТАЛЛОВ В КОТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

Железные и медные поверхности подвержены коррозии, что приводит к образованию оксидов металлов.Это состояние можно контролировать путем тщательного выбора металлов и поддержания надлежащих условий эксплуатации.

Образование оксида железа

Оксиды железа, присутствующие в работающих котлах, можно разделить на два основных типа. Первым и наиболее важным является магнетит толщиной 0,0002-0,0007 дюймов (0,2-0,7 мил), образованный реакцией железа и воды в бескислородной среде. Этот магнетит образует защитный барьер от дальнейшей коррозии.

Магнетит образуется на металлических поверхностях котельной системы в результате следующей общей реакции:

3Fe	+	4H 2 O	®	Fe 3 O 4	+	4H 2
утюг		вода		магнетит		водород

Магнетит, который обеспечивает защитный барьер от дальнейшей коррозии, состоит из двух слоев.Внутренний слой относительно толстый, компактный и непрерывный. Внешний слой более тонкий, пористый и рыхлый по структуре. Оба этих слоя продолжают расти за счет диффузии воды (через пористый внешний слой) и решеточной диффузии (через внутренний слой). Пока слои магнетита остаются нетронутыми, скорость их роста быстро уменьшается.

Второй тип оксида железа в котле — это продукты коррозии, которые могут попасть в котельную систему с питательной водой. Их часто называют «мигрирующими» оксидами, поскольку они обычно не образуются в котле.Оксиды образуют внешний слой на поверхности металла. Этот слой очень пористый и легко проникает через воду и ионные частицы.

Железо может поступать в котел в виде растворимых ионов двухвалентного железа и нерастворимых гидроксидов или оксидов двухвалентного и трехвалентного железа. Бескислородная щелочная котловая вода превращает железо в магнетит, Fe ₃ O ₄ . Перелетный магнетит откладывается на защитном слое и обычно имеет цвет от серого до черного.

Образование оксида меди

По-настоящему пассивная оксидная пленка не образуется на меди или ее сплавах.В воде преобладающим продуктом коррозии меди является закись меди (Cu ₂ O). Типичная реакция коррозии:

8Cu	+	О 2	+	2H 2 O	®	4Cu 2 O	+	2H 2
медь		кислород		вода		закись меди		водород

Как показано на Рисунке 11-7, оксид, образующийся на медных поверхностях, состоит из двух слоев.Внутренний слой очень тонкий, липкий, непористый и состоит в основном из оксида меди (CuO). Внешний слой толстый, прочный, пористый и состоит в основном из закиси меди (Cu ₂ O). Внешний слой образуется за счет разрушения внутреннего слоя. При определенной толщине внешнего слоя существует равновесие, при котором оксид непрерывно образуется и выделяется в воду.

Поддержание надлежащего pH, удаление кислорода и применение средств для ухода за металлом может минимизировать коррозию медных сплавов.

Пассивация металла

Создание защитных слоев оксидов металлов с помощью восстановителей (таких как гидразин, гидрохинон и другие поглотители кислорода) известно как пассивация металлов или кондиционирование металлов. Хотя «пассивация металла» относится к прямой реакции соединения с оксидом металла, а «кондиционирование металла» в более широком смысле относится к усилению защитной поверхности, эти два термина часто используются взаимозаменяемо.

Реакция гидразина и гидрохинона, приводящая к пассивации металлов на основе железа, протекает по следующим реакциям:

N 2 H 4	+	6Fe 2 O 3	®	4Fe 3 O 4	+	2H 2 O	+	N 2
гидразин		гематит		магнетит		вода		азот

C 6 H 4 (OH) 2	+	3Fe 2 O 3	®	2Fe 3 O 4	+	C 6 H 4 O 2	+	H 2 O
гидрохинон		гематит		магнетит		бензохинон		вода

Подобные реакции происходят с металлами на основе меди:

N 2 H 4	+	4CuO	®	2Cu 2 O	+	2H 2 O	+	N 2
гидразин		оксид меди		закись меди		вода		азот

C 6 H 6 O 2	+	2CuO	®	Cu 2 O	+	C 6 H 4 O 2	+	H 2 O
гидрохинон		оксид меди		закись меди		бензохинон		вода

Магнетит и закись меди образуют защитные пленки на поверхности металла.Поскольку эти оксиды образуются в восстановительных условиях, удаление растворенного кислорода из питательной воды котла и конденсата способствует их образованию. Эффективное применение поглотителей кислорода косвенно приводит к пассивированию металлических поверхностей и меньшему переносу оксидов металлов в котел независимо от того, взаимодействует ли поглотитель непосредственно с поверхностью металла.

Значительное снижение содержания кислорода в питательной воде и оксидов металлов может произойти при правильном применении поглотителей кислорода (см. Рисунок 11-8).

ФАКТОРЫ КОНТРОЛЯ КОРРОЗИИ Сталь и стальные сплавы

Защита стали в котельной системе зависит от температуры, pH и содержания кислорода. Как правило, более высокие температуры, высокие или низкие уровни pH и более высокие концентрации кислорода увеличивают скорость коррозии стали.

Механические и рабочие факторы, такие как скорости, напряжения металла и жесткость эксплуатации, могут сильно влиять на скорость коррозии. Системы различаются по склонности к коррозии, и их следует оценивать индивидуально.

Медь и медные сплавы На скорость коррозии медных сплавов влияют многие факторы:

• температура
• pH
• концентрация кислорода
• концентрация амина
• концентрация аммиака
• расход

Влияние каждого из этих факторов зависит от характеристик каждой системы. Температурная зависимость является результатом более быстрого времени реакции и большей растворимости оксидов меди при повышенных температурах.Максимальные температуры, указанные для различных сплавов, составляют от 200 до 300 ° F.

Методы минимизации коррозии меди и медных сплавов включают:

замена
• на более прочный металл
• удаление кислорода
• поддержание состояния особо чистой воды
• работа при правильном уровне pH
• уменьшение скорости воды
• Применение материалов, пассивирующих металлические поверхности

Контроль pH

Поддержание надлежащего pH во всех системах питательной воды котла, котла и конденсата имеет важное значение для контроля коррозии.Большинство операторов котельных систем низкого давления контролируют щелочность котловой воды, поскольку она очень тесно коррелирует с pH, в то время как большая часть питательной воды, конденсата и котловой воды высокого давления требует прямого контроля pH. Контроль pH важен по следующим причинам:

• Скорость коррозии металлов, используемых в котельных системах, чувствительна к изменениям pH
• низкий pH или недостаточная щелочность могут привести к коррозионному кислотному воздействию
• высокий pH или избыточная щелочность могут привести к образованию щелочей / растрескиванию и пенообразованию с последующим уносом
• Скорость реакций поглощения кислорода сильно зависит от уровня pH

Поддерживаемый уровень pH или щелочности в котельной системе зависит от многих факторов, таких как системное давление, металлы в системе, качество питательной воды и тип применяемой химической обработки.

Скорость коррозии углеродистой стали при температурах питательной воды приближается к минимальному значению в диапазоне pH 9,2–9,6 (см. Рисунок 11-9). Важно контролировать систему питательной воды на предмет коррозии с помощью испытаний железа и меди. Для систем с цеолитом натрия или составом, размягченным горячей известью, корректировка pH может не потребоваться. В системах, в которых используется подпитка деионизированной водой, можно использовать небольшие количества каустической соды или нейтрализующих аминов, таких как морфолин и циклогексиламин.

В бойлере высокий или низкий pH увеличивает скорость коррозии мягкой стали (см. Рисунок 11-10).Поддерживаемый pH или щелочность зависит от давления, характеристик подпиточной воды, химической обработки и других факторов, специфичных для системы.

Оптимальный уровень pH для защиты медных сплавов несколько ниже оптимального уровня для углеродистой стали. Для систем, содержащих оба металла, pH конденсата и питательной воды часто поддерживается в диапазоне от 8,8 до 9,2 для защиты обоих металлов от коррозии. Оптимальный pH варьируется от системы к системе и зависит от многих факторов, включая используемый сплав (см. Рисунок 11-11).

Для повышения pH следует использовать нейтрализующие амины вместо аммиака, который (особенно в присутствии кислорода) увеличивает скорость коррозии медных сплавов. Кроме того, амины образуют защитные пленки на поверхностях из оксида меди, препятствующие коррозии.

Контроль кислорода

Химические поглотители кислорода. Поглотителями кислорода, наиболее часто используемыми в котельных системах, являются сульфит натрия, бисульфит натрия, гидразин, катализированные версии сульфитов и гидразина, а также органические поглотители кислорода, такие как гидрохинон и аскорбат.

Очень важно выбрать и правильно использовать лучший химический поглотитель кислорода для данной системы. Основные факторы, которые определяют лучший поглотитель кислорода для конкретного применения, включают скорость реакции, время пребывания в системе, рабочую температуру и давление, а также pH питательной воды. Помехи реакции поглотитель / кислород, продукты разложения и реакции с металлами в системе также являются важными факторами. Другие способствующие факторы включают использование питательной воды для попытки эксплуатации, наличие экономайзеров в системе и конечное использование пара.Необходимо использовать химические поглотители кислорода, чтобы дать достаточно времени для реакции поглотитель / кислород. Обычно используются системы хранения деаэратора и резервуар для хранения питательной воды.

В котлах, работающих при давлении ниже 1000 фунтов на квадратный дюйм, сульфит натрия и концентрированный жидкий раствор катализированного бисульфита натрия являются наиболее часто используемыми материалами для химической деаэрации из-за низкой стоимости и простоты обращения и испытаний. Свойство сульфита натрия поглощать кислород иллюстрируется следующей реакцией:

2Na 2 SO 3	+	О 2	®	2Na 2 SO 4
сульфит натрия		кислород		натрия сульфат

Теоретически 7.88 частей на миллион химически чистого сульфита натрия требуется для удаления 1,0 частей на миллион растворенного кислорода. Однако из-за использования сульфита натрия технических сортов в сочетании с потерями при транспортировке и продувке во время нормальной работы установки обычно требуется примерно 10 фунтов сульфита натрия на фунт кислорода. Концентрация избыточного сульфита в питательной или котловой воде также влияет на потребность в сульфите.

Сульфит натрия необходимо подавать непрерывно для максимального удаления кислорода.Обычно наиболее подходящей точкой приложения является опора между деаэратором и отсеком для хранения. Там, где за пластификаторами горячего процесса следует установка горячего цеолита, рекомендуется дополнительная подача на выходе фильтра из установок горячего процесса (перед установкой пластификатора на основе цеолита) для защиты ионообменной смолы и оболочки пластификатора.

Как и в случае любой реакции поглощения кислорода, на скорость сульфитно-кислородной реакции влияет множество факторов. Эти факторы включают температуру, pH, начальную концентрацию поглотителя кислорода, начальную концентрацию растворенного кислорода и каталитические или ингибирующие эффекты.Самый важный фактор — это температура. С повышением температуры время реакции уменьшается; как правило, каждые 18 ° F повышения температуры удваивают скорость реакции. При температуре 212 ° F и выше реакция идет быстро. Избыточная подача сульфита натрия также увеличивает скорость реакции. Наиболее быстро реакция протекает при значениях pH в диапазоне 8,5-10,0.

Некоторые материалы катализируют реакцию кислород-сульфит. Наиболее эффективными катализаторами являются катионы тяжелых металлов с валентностью две и более.Железо, медь, кобальт, никель и марганец являются одними из наиболее эффективных катализаторов.

На рис. 11-12 сравнивается удаление кислорода с использованием промышленного сульфита натрия и катализированного сульфита натрия. После 25 секунд контакта катализированный сульфит натрия полностью удалил кислород. Некатализированный сульфит натрия удалил менее 50% кислорода за тот же период времени. В системе питательной воды котла это может привести к сильной коррозии.

Следующие рабочие условия требуют использования катализированного сульфита натрия:

• низкая температура питательной воды
• Неполная механическая деаэрация
• Быстрая реакция, необходимая для предотвращения точечной коррозии в системе
• короткое время пребывания
• использование экономайзеров

Высокое содержание сульфитов в питательной воде и значения pH выше 8.5 следует поддерживать в питательной воде, чтобы защитить экономайзер от воздействия кислорода.

Некоторые природные воды содержат вещества, которые могут ингибировать реакцию кислород / сульфит. Например, следы органических материалов в поверхностном источнике, используемом для подпиточной воды, могут снизить скорость реакции поглотитель / кислород. Та же проблема может возникнуть, когда загрязненный конденсат используется как часть питательной воды котла. Органические материалы представляют собой комплекс металлов (природные катализаторы или разработанные катализаторы) и не позволяют им увеличивать скорость реакции.

Сульфит натрия следует подавать туда, где он не загрязняет питательную воду, которая будет использоваться для пароохлаждения или перегрева. Это предотвращает добавление твердых частиц в пар.

При рабочем давлении 1000 фунтов на квадратный дюйм и выше вместо сульфита обычно используются гидразин или органические поглотители кислорода. В этих применениях повышенное содержание растворенных твердых веществ, вносимых сульфатом натрия (продукт реакции сульфита натрия и кислорода), может стать значительной проблемой. Кроме того, сульфит разлагается в котлах высокого давления с образованием диоксида серы (SO ₂ ) и сероводорода (H ₂ S).Оба эти газа могут вызвать коррозию в системе возвратного конденсата и, как сообщается, способствуют коррозионному растрескиванию под напряжением в турбинах. Гидразин в течение многих лет использовался в качестве поглотителя кислорода в системах высокого давления и других системах, в которых нельзя использовать сульфитные материалы. Гидразин — это восстановитель, который удаляет растворенный кислород по следующей реакции:

N 2 H 4	+	О 2	®	2H 2 O	+	N 2
гидразин		кислород		вода		азот

Поскольку продуктами этой реакции являются вода и азот, в котловую воду не добавляются твердые вещества.Продуктами разложения гидразина являются аммиак и азот. Разложение начинается примерно при 400 ° F и быстро при 600 ° F. Щелочной аммиак не разрушает сталь. Однако, если вместе присутствует достаточное количество аммиака и кислорода, коррозия медного сплава увеличивается. Тщательный контроль скорости подачи гидразина может ограничить концентрацию аммиака в паре и минимизировать опасность повреждения медьсодержащих сплавов. Аммиак также нейтрализует двуокись углерода и снижает коррозию возвратной линии, вызванную двуокисью углерода.

Гидразин — токсичный материал, с которым необходимо обращаться с особой осторожностью. Поскольку материал предположительно канцероген, необходимо соблюдать опубликованные на федеральном уровне инструкции по обращению и отчетности. Поскольку чистый гидразин имеет низкую температуру вспышки, обычно используется 35% раствор с температурой вспышки выше 200 ° F. Теоретически требуется 1,0 ppm гидразина для взаимодействия с 1,0 ppm растворенного кислорода. Однако на практике на одну часть кислорода требуется 1,5–2,0 части гидразина.

Факторы, влияющие на время реакции сульфита натрия, также применимы к другим поглотителям кислорода.На рис. 11-13 показана скорость реакции как функция температуры и концентрации гидразина. Реакция также зависит от pH (оптимальный диапазон pH 9,0-10,0).

Помимо реакции с кислородом, гидразин может также способствовать образованию магнетита и закиси меди (более защитной формы окиси меди), как показано в следующих реакциях:

N 2 H 4	+	6Fe 2 O 3	®	4Fe 3 O 4	+	N 2	+	2H 2 O
гидразин		гематит		магнетит		азот		вода

и

N 2 H 4	+	4CuO	®	2Cu 2 O	+	N 2	+	2H 2 O
гидразин		оксид меди		закись меди		азот		вода

Поскольку гидразин и органические поглотители не добавляют твердые частицы в пар, питательная вода, содержащая эти материалы, обычно подходит для использования в качестве воды для охлаждения или охлаждения.

Основными ограничивающими факторами использования гидразина являются его медленное время реакции (особенно при низких температурах), образование аммиака, воздействие на медьсодержащие сплавы и проблемы с обращением.

Органические поглотители кислорода. Несколько органических соединений используются для удаления растворенного кислорода из питательной воды котла и конденсата. Среди наиболее часто используемых соединений — гидрохинон и аскорбат. Эти материалы менее токсичны, чем гидразин, и с ними можно обращаться более безопасно. Как и в случае с другими поглотителями кислорода, температура, pH, начальная концентрация растворенного кислорода, каталитические эффекты и концентрация поглотителей влияют на скорость реакции с растворенным кислородом.При подаче в питательную воду сверх потребности в кислороде или при подаче непосредственно в конденсат некоторые органические поглотители кислорода уносятся вперед для защиты систем пара и конденсата.

Гидрохинон уникален своей способностью быстро реагировать с растворенным кислородом даже при температуре окружающей среды. В результате этого свойства, в дополнение к его эффективности в операционных системах, гидрохинон особенно эффективен для использования в хранилищах котлов, а также во время пусков и остановов системы. Он также широко используется в конденсатных системах.

Гидрохинон реагирует с растворенным кислородом, как показано в следующих реакциях:

C 6 H 4 (OH) 2	+	О 2	®	C 6 H 4 O 2	+	H 2 O
гидрохинон		кислород		бензохинон		вода

Бензохинон далее реагирует с кислородом с образованием полихинонов:

C 6 H 4 O 2	+	О 2	®	полихиноны
бензохинон		кислород

Эти реакции не обратимы в щелочных условиях, которые присутствуют в системах питательной воды котлов и конденсатных системах.Фактически, дальнейшее окисление и термическое разложение (в системах с более высоким давлением) приводит к конечному продукту — диоксиду углерода. Промежуточные продукты представляют собой низкомолекулярные органические соединения, такие как ацетаты.

Контроль уровня кислорода. Мониторинг кислорода является наиболее эффективным средством контроля скорости подачи поглотителя кислорода. Обычно кормят небольшим избытком мусорщика. Остатки питательной воды и котловой воды указывают на избыточную подачу поглотителя и подтверждают скорость подачи химической обработки.Также необходимо провести анализ на оксиды железа и меди, чтобы оценить эффективность лечебной программы. При отборе проб на оксиды металлов необходимо соблюдать соответствующие меры предосторожности, чтобы обеспечить репрезентативность проб.

Из-за летучести и разложения измерение остатков в котле не является надежным средством контроля. Количество подаваемого химиката следует регистрировать и сравнивать с уровнями кислорода в питательной воде, чтобы обеспечить контроль над контролем растворенного кислорода в системе. При использовании сульфита натрия уменьшение количества химического остатка в котловой воде или необходимость увеличения подачи химиката может указывать на проблему.Необходимо принять меры для определения причины, чтобы проблему можно было исправить.

Пределы остаточного содержания сульфита зависят от рабочего давления котла. Для большинства систем низкого и среднего давления остаточное содержание сульфита должно превышать 20 частей на миллион. Контроль гидразина обычно основан на избытке питательной воды 0,05-0,1 частей на миллион. Для разных органических поглотителей остатки и тесты различаются.

МОНИТОРИНГ И ТЕСТИРОВАНИЕ

Эффективный контроль коррозии необходим для обеспечения надежности котла.Хорошо спланированная программа мониторинга должна включать следующее:

• надлежащий отбор проб и мониторинг в критических точках системы
• полностью репрезентативная выборка
• Использование правильных процедур испытаний
• проверка результатов испытаний на соответствие установленным пределам
• план действий, который должен выполняться незамедлительно, когда результаты испытаний выходят за установленные пределы
• план действий в чрезвычайных ситуациях на случай серьезных аварий
• Система повышения качества и оценки результатов на основе испытаний и проверок

Методы мониторинга

Соответствующие методы мониторинга различаются в зависимости от системы.Тестирование следует проводить не реже одного раза в смену. Частоту испытаний, возможно, придется увеличить для некоторых систем, где управление затруднено, или в периоды более изменчивых рабочих условий. Все данные мониторинга, будь то точечный или непрерывный отбор проб, должны регистрироваться.

Необходимо измерить жесткость питательной воды котла, содержание железа, меди, кислорода и pH. Содержание железа и меди, а также кислорода можно измерять ежедневно. По возможности рекомендуется установить кислородный измеритель непрерывного действия в системе питательной воды для обнаружения проникновения кислорода.В частности, следует с осторожностью измерять железо и медь из-за возможных проблем, связанных с загрязнением образцов.

Если кислородный измеритель непрерывного действия не установлен, следует использовать периодические испытания с использованием ампул для точечного отбора проб для оценки характеристик деаэратора и возможности загрязнения кислородом из уплотнительной воды насоса и других источников.

Для котловой воды необходимо провести следующие испытания:

• фосфат (если используется)
• Р-щелочность или pH
• сульфит (если используется)
• проводимость

Отбор проб

Очень важно получить репрезентативные пробы для надлежащего мониторинга условий в системе питательной воды котла.Требуются линии отбора проб, непрерывно протекающие с нужной скоростью и объемом. Обычно скорость 5-6 футов / сек и поток 800-1000 мл / мин являются удовлетворительными. Следует избегать использования длинных линий отбора проб. К отбору проб железа и меди следует подходить с особой осторожностью из-за трудностей получения репрезентативных проб и правильной интерпретации результатов. Для оценки результатов следует использовать тенденции, а не отдельные образцы. Отбор проб меди требует особых мер предосторожности, таких как подкисление потока.Композитный отбор проб, а не точечный отбор, также может быть ценным инструментом для определения средних концентраций в системе.

Отбор проб кислорода следует проводить как можно ближе к линии, поскольку длительное время пребывания в линиях отбора проб может позволить поглотителю кислорода продолжить реакцию и снизить показания кислорода. Также, если происходит утечка, могут быть получены ложно высокие данные. Отбор проб кислорода также следует проводить как на выходе из деаэратора, так и на выходе насоса питательной воды котла, чтобы убедиться, что проникновение кислорода не происходит.

Результаты и необходимые действия

Все проверки оборудования должны быть тщательными и документированными.

Указанные условия необходимо сравнить с данными предыдущих проверок. Аналитические результаты и процедуры должны быть оценены, чтобы гарантировать соблюдение стандартов качества и принятие мер для постоянного улучшения. Диаграммы причинно-следственных связей (см. Рисунок 11-14) могут использоваться либо для проверки того, что рассмотрены все потенциальные причины проблем, либо для устранения конкретной проблемы, связанной с коррозией.

ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ ВО ВРЕМЯ ИНФОРМАЦИИ И ХРАНЕНИЯ

Кислородная коррозия в системах питательной воды котла может произойти во время пуска и останова, а также когда котельная система находится в режиме ожидания или на хранении, если не соблюдаются надлежащие процедуры. Системы должны храниться должным образом, чтобы предотвратить коррозионные повреждения, которые могут произойти в течение нескольких часов при отсутствии надлежащих процедур укладки. Как сторона воды / пара, так и сторона возгорания подвержены коррозии во время простоя и должны быть защищены.

Коррозия автономного котла обычно вызывается утечкой кислорода. Низкий pH вызывает дальнейшую коррозию. Низкий pH может быть результатом реакции кислорода с железом с образованием соляной кислоты. Этот продукт коррозии, кислотная форма железа, образуется на границе раздела вода-воздух.

Коррозия также встречается в системах питания котлов и конденсата. Продукты коррозии, образующиеся как в секции предварительного котла, так и в котле, могут откладываться на критических поверхностях теплопередачи котла во время работы и увеличивать вероятность локальной коррозии или перегрева.

Степень и скорость поверхностной коррозии зависят от состояния металла. Если на поверхности котла имеется легкое покрытие из котельного шлама, поверхности менее подвержены атакам, поскольку они не полностью подвергаются воздействию воды, содержащей кислород. Опыт показывает, что с улучшением чистоты внутренних поверхностей котла необходимо уделять больше внимания защите от воздействия кислорода во время хранения. Котлы, которые простаивают даже на короткое время (например, в выходные), подвержены атакам.

Котлы, использующие неаэрированную воду во время пуска и вывода из эксплуатации, могут быть серьезно повреждены. Повреждение представляет собой точечную коррозию кислорода, беспорядочно разбросанную по металлическим поверхностям. Повреждения, вызванные подобными действиями, можно не заметить в течение многих лет после установки устройства.

Выбор метода хранения зависит от продолжительности ожидаемого простоя и сложности котла. Если котел не будет эксплуатироваться в течение месяца или более, может быть предпочтительным сухое хранение.Влажное хранение обычно подходит для более коротких периодов простоя или если может потребоваться быстрое включение агрегата в оперативный режим. Большие котлы со сложной схемой сложно сушить, поэтому их следует хранить одним из способов влажного хранения.

Сухое хранение

Для сухого хранения котел опорожняют, очищают и полностью сушат. Все горизонтальные и не дренируемые трубы котла и пароперегревателя должны быть высушены сжатым газом. Особое внимание следует уделять удалению воды из длинных горизонтальных трубок, особенно если они слегка изогнуты.

Тепло применяется для оптимизации сушки. После сушки блок закрывают, чтобы минимизировать циркуляцию воздуха. Обогреватели следует устанавливать по мере необходимости, чтобы поддерживать температуру всех поверхностей выше точки росы.

Сразу после высыхания поверхностей на водонепроницаемые деревянные или устойчивые к коррозии поддоны наносят один из следующих трех влагопоглотителей:

• Известь негашеная используется из расчета 6 фунтов / 100 фут³ объема котла
• силикагель используется из расчета 17 фунтов / 100 фут3 объема котла
• активированный оксид алюминия используется из расчета 27 фунтов / 100 фут³ объема котла

Поддоны размещаются в каждом барабане водотрубного котла или на верхних дымоходах дымогарного агрегата.Все люки, люки, вентиляционные отверстия и соединения заглушены и плотно закрыты. Котел следует открывать каждый месяц для проверки осушителя. При необходимости замените осушитель.

Мокрое хранилище

При влажном хранении агрегат проверяется, при необходимости очищается и заполняется до нормального уровня деаэрированной питательной водой.

Сульфит натрия, гидразин, гидрохинон или другой поглотитель добавляется для контроля растворенного кислорода в соответствии со следующими требованиями:

• Натрия сульфит.3 фунта сульфита натрия и 3 фунта каустической соды следует добавить на 1000 галлонов воды, содержащейся в бойлере (минимальная щелочность фосфора 400 ppm для CaCO3 и 200 ppm сульфита для SO3).
• Гидразин. 5 фунтов 35% раствора гидразина и 0,1 фунта аммиака или 2-3 фунта 40% раствора нейтрализующего амина можно добавить на 1000 галлонов (минимум 200 ч / млн гидразина и 10,0 pH). Из-за проблем с гидразином обычно рекомендуются органические поглотители кислорода.
• Гидрохинон.Материалы на основе гидрохинона добавляются до достижения примерно 200 ppm гидрохинона в ранее пассивированных онлайн-системах. В новых системах или системах с плохо сформированной пленкой магнетита минимальная скорость подачи гидрохинона составляет 400 частей на миллион. pH следует поддерживать на уровне 10,0.

Независимо от того, какая обработка используется, требуется доведение pH или щелочности до минимального уровня.

После добавления химикатов с открытыми вентиляционными отверстиями нагревают воду для кипячения в течение примерно 1 часа.Котел необходимо проверить на предмет надлежащей концентрации химикатов и как можно скорее произвести регулировки.

Если котел оборудован недренируемым пароперегревателем, пароперегреватель заполняется высококачественным конденсатом или деминерализованной водой и обрабатывается летучим поглотителем кислорода и агентом для регулирования pH. Обычный метод заполнения недренируемых пароперегревателей — заправка и слив в котел. После заполнения пароперегревателя котел следует полностью заполнить деаэрированной питательной водой.Морфолин, циклогексиламин или аналогичные амины используются для поддержания надлежащего pH.

Если пароперегреватель сливаемый или котел не имеет пароперегревателя, котлу дают немного остыть после розжига. Затем, перед созданием вакуума, установка полностью заполняется деаэрированной питательной водой.

Расширительный бак (например, барабан емкостью 55 галлонов), содержащий раствор химикатов для обработки, или резервуар с азотом под давлением 5 фунтов на кв. Дюйм, подсоединен к вентиляционному отверстию парового барабана для компенсации объемных изменений из-за колебаний температуры.

Дренаж между обратным клапаном и главным запорным клапаном пара остается открытым. Все остальные стоки и форточки закрываются плотно.

Котловую воду следует проверять еженедельно с добавлением очистки по мере необходимости для поддержания уровня очистки. При добавлении химикатов их следует смешать одним из следующих способов:

• циркуляция котловой воды с помощью внешнего насоса
• понизить уровень воды до нормального рабочего уровня и пропарить котел на короткое время

Если используется метод пропаривания, котел должен быть впоследствии полностью заполнен в соответствии с приведенными выше рекомендациями.

Хотя никакой другой обработки не требуется, могут присутствовать стандартные уровни химической обработки, применяемой при работе котла.

Котлы можно защитить азотом или другим инертным газом. Слегка положительное давление азота (или другого инертного газа) должно поддерживаться после того, как котел будет заполнен до рабочего уровня деаэрированной питательной водой.

Хранение подогревателей и деаэраторов питательной воды

Сторона трубы нагревателя питательной воды обрабатывается так же, как котел во время хранения.Кожух может быть покрыт паром или залит обработанным конденсатом.

Во всех стальных системах можно использовать химические вещества в одинаковых концентрациях, рекомендованных для влажного хранения. Системы из медных сплавов можно обрабатывать вдвое меньшим количеством поглотителей кислорода, при этом pH поддерживается на уровне 9,5.

Деаэраторы обычно закрываются паром или азотом; однако их можно залить раствором для укладки, как это рекомендуется для мокрой укладки котлов. Если используется мокрый метод, в деаэратор необходимо создать давление азота 5 фунтов на квадратный дюйм, чтобы предотвратить проникновение кислорода.

Каскадная продувка

Для эффективного, но простого хранения котла чистая, теплая, непрерывная продувка может быть распределена через удобное нижнее соединение на неработающем котле. Избыточная вода может перетекать в соответствующее место для захоронения через открытые вентиляционные отверстия. Этот метод снижает вероятность проникновения кислорода и обеспечивает поступление в котел правильно очищенной воды. Этот метод нельзя использовать для котлов, оборудованных бездренажными пароперегревателями.

Хранение в холодную погоду

В холодную погоду необходимо принимать меры для предотвращения замерзания.Для предотвращения проблем с замерзанием можно использовать дополнительное тепло, легкий розжиг котла, каскадную укладку или сухое хранение. Иногда для защиты от замерзания используется смесь 50/50 воды и этиленгликоля. Однако этот метод требует, чтобы котел был опорожнен, промыт и заполнен свежей питательной водой перед запуском.

Утилизация решений для укладки

Утилизация складских химикатов должна осуществляться в соответствии с применимыми федеральными, государственными и местными правилами.

Fireside Storage

Когда котлы снимаются с линии на продолжительное время, зоны возгорания также должны быть защищены от коррозии.

Отложения у камина, особенно в секциях конвекции, экономайзера и воздухонагревателя, гигроскопичны по своей природе. Когда температура поверхности металла опускается ниже точки росы, происходит конденсация, а при наличии кислых гигроскопичных отложений может возникнуть коррозия.

Зоны камина (особенно секции конвекции, экономайзера и воздухонагревателя) перед хранением следует очистить.

Щелочная вода под высоким давлением является эффективным средством очистки очагов пожара. Перед использованием щелочной воды для этой цели следует промыть пресной водой с нейтральным pH, чтобы предотвратить образование гидроксидных гелей в отложениях (эти отложения могут быть очень трудно удалить).

После химической очистки водным раствором поверхность очага должна быть просушена теплым воздухом или небольшим огнем. Если котел нужно полностью закрыть, можно использовать силикагель или известь для поглощения конденсата.В качестве альтернативы металлические поверхности можно покрыть распылением или протереть легким маслом.

Если камин остается открытым, металлические поверхности должны поддерживаться выше точки росы за счет циркуляции теплого воздуха.

Узнайте больше об очистке котловой воды SUEZ и о том, как с ее помощью можно избежать коррозии котельной системы.

Рисунок 11-1. Упрощенная коррозионная ячейка для железа в воде.

Икс

Рисунок 11-2. Трубка котельной системы показывает строжку с высоким pH.

Икс

Рисунок 11-3.Коррозию щелочных отложений можно контролировать с помощью скоординированной программы фосфат / pH.

Икс

Рисунок 11-4. Скоординированная программа фосфатов / pH предотвращает образование щелочи и возникающую в результате коррозию.

Икс

Рисунок 11-5. Кислородная ямка трубы питательной воды котла.

Икс

Рисунок 11-6. Едкое коррозионное растрескивание (охрупчивание) трубы котла под напряжением. На микрофотографии видно межкристаллитное растрескивание.

Икс

Рисунок 11-7.Модель оксидных слоев на меди показывает толщину внешнего оксидного слоя.

Икс

Рисунок 11-8. Уровни кислорода, железа и меди в питательной воде резко снижаются при использовании материалов на основе гидрохинона вместо гидразина (данные получены во время пусков и экскурсий).

Икс

Рисунок 11-9. Выделение продуктов коррозии железа из углеродистой стали в питательную воду котлов.

Икс

Рисунок 11-10. Высокий или низкий pH котловой воды вызывает коррозию стали котла.

Икс

Рисунок 11-11. Среднее выделение меди как функция pH показывает оптимальное значение pH в диапазоне от 8,8 до 9,2 для различных сплавов на основе меди. (Любезно предоставлено НИЭИ.)

Икс

Рисунок 11-12. Сравнение скоростей реакции катализированного сульфита и сульфита натрия с растворенным кислородом.

Икс

Рисунок 11-13. Отношение время / температура для 90% удаления кислорода гидразином при pH 9,5.

Икс

Рисунок 11-14.На причинно-следственной диаграмме коррозии котла показаны основные виды и причины коррозии.

Икс

Producent kotłów, piece co, kotły grzewcze

Stabilność

Jesteśmy стабильная фирма, dbającą o ciągły rozwój i ulepszanie produktów. Świadczą o tym przyznawane nam nagrody oraz nieustająca popularność naszych produktów wśród tysięcy zadowolonych i powracających do nas użytkowników.

Zadowolenie

Robimy wszystko, aby nasi klienci byli usatysfakcjonowani.Produkty dopasowujemy do potrzeb i staramy się zapewnić jak najlepszą obsługę serwisową i pozakupową. Cały nasz zespół pracuje po to, aby móc oferować Państwu Fachowy serwis oraz produkty wysokiej jakości w możliwie najniższych cenach.

Niezawodność

W processie produkcji wykorzystujemy nowoczesne roboty spawalnicze, ale w miejscach, w których konstrukcja powinna być wyjątkowo szczelna, jako jako jednyzójójójójójójójój. Jest to czynność wymagająca więcej czasu ze względu na udział człowieka, ale dzięki temu możemy udzielić Państwu aż 10 lat gwarancji na szczelność połączeń spawalniczeń.

Wydajność

Efektywne spalanie w kotłach automatycznych osiągnęliśmy dzięki zastosowaniu systemu podawania paliwa sterowanego elektronicznie. Zespół podajnika odpowiada za optymalne dozowanie opału, dostosowane do zapotrzebowania budynku na ilość ciepła. W ten sposób, automatyka skutecznie zastępuje pracę człowieka wyręczając go w obsłudze kotła i wpływając na znacznie oszczędniejsze zużycie paliwa.

Solidność

Dla naszej firmy najważniejsze jest oferowanie trwałych urządzeń grzewczych.Dlatego do ich produkcji używamy sprawdzonej blachy, która zapewnia odporność na korozję i daje długą żywotność żółtych konstrukcji.

No related posts.