Het werkingsprincipe van een stookruimte met warmwaterketels

Het verwarmingssysteem en de warmwatervoorziening zijn niet alleen nodig voor de bouw van particuliere woningen, maar ook voor industriële voorzieningen. In dergelijke bedrijven is een enorme hoeveelheid water nodig voor verwarming en andere technologische behoeften. Zelfs als u gasketels in een cascade installeert, kunnen ze dergelijke volumes nog steeds niet aan. Dit probleem kan worden opgelost met behulp van waterverwarmende industriële gasketels. De kracht van dergelijke apparatuur kan 20 mW bereiken.

Kenmerken van industriële warmwaterketels

Verwarmingsketels van het industriële type verschillen qua uiterlijk, grootte en apparaat van huishoudelijke modellen.

Industriële apparatuur is gemaakt van hoogwaardig gelegeerd staal, dat bestand is tegen de aanzienlijke druk die zich in de unit opbouwt.

Gas-warmwaterketels zijn onderverdeeld in 2 typen, afhankelijk van het type locatie van de warmtewisselaar in het lichaam:

1. Apparatuur met een gasbuis- of vuurbuiswarmtewisselaar, die bestaat uit een set buizen. In de leidingen wordt gas verbrand, wat leidt tot een stijging van de temperatuur van de buitenmuren. De leidingen liggen horizontaal in de waterkolom en geven warmte af. Zo'n unit kan in een paar uur tijd een grote hoeveelheid water opwarmen voor het verwarmingssysteem.
2. Bij de tweede versie van de ketel beweegt de warmtedrager zich in de warmtewisselaarbuizen, die zich rondom de brander bevinden. De pijpen zijn dicht bij elkaar aangebracht en vormen de wanden van de verbrandingskamer.

De pijpen kunnen in een cirkel of in een halve cirkel boven de brander worden geïnstalleerd. Dergelijke apparatuur verhoogt de aerodynamische prestaties in het apparaat en gebruikt de warmte die via het rookgaskanaal naar buiten gaat. Beide warmtewisselaars zijn gemaakt van hoogwaardige materialen met een hoge warmtegeleidingscoëfficiënt.

Bijna alle gasketels van het industriële type zijn van het horizontale type. Om alle warmte in de ketel vast te houden, wordt het oppervlak van de verbrandingskamer geïsoleerd van de buitenmuren met thermische isolatie. Dergelijk materiaal houdt warmte vast en beschermt de buitenmuren tegen oververhitting, en in contact met apparatuur is het onmogelijk om zich te verbranden.

Gasketels van het industriële type hebben een rendement van meer dan 95% en werken in automatische modus.

Specificaties

Overweeg twee merken van deze apparatuur om de technische kenmerken van industriële kachels te begrijpen: één Europees, de tweede huishoudelijk. Europa wordt vertegenwoordigd door het Viessmann Nederland concern, Rusland - door de Yekaterinburg-fabriek AGUNA met zijn STG-Classic ketel.

Viessmann

Het Europese concern produceert twee soorten industriële ketelapparatuur: warmwaterketels en stoomketels. Het vermogen van warmwaterunits is breed van 18 tot 40 kW. Er zijn 9 standaardmaten in dit assortiment. De maximale temperatuur van het verwarmingsmedium kan worden verhoogd tot +200 ° C. Tegelijkertijd is de druk maximaal - tot 39 atm.

Stoomanalogen hebben een stoomcapaciteit van 18 tot 60 t / h. Er zijn hier 13 maten. Stoomdruk - tot 39 atm. Temperatuur - tot +400 ° C. In deze units is een oververhittingsregeling geïnstalleerd, waarin de ketel onmiddellijk wordt uitgeschakeld.

Beide modellen zijn niet de krachtigste, maar kijk naar de parameters van de koelvloeistof. Ze voldoen aan industriële eisen. In ieder geval voor kleine industrieën of voor het verwarmen van een klein dorp is dit de beste optie.

STG-Classic

Opgemerkt moet worden dat dit een modulaire ketel is, bestaande uit meerdere gietijzeren compartimenten.Het vermogen is 400 kW. Koelvloeistoftemperatuur aan de uitlaat: 95-115 ° C, aan de inlaat: 50-70 ° C. De verhouding is optimaal. De koelmiddeldruk in het systeem is 6 atm.

Het volume van de watertank is 50 liter (niet erg groot), terwijl er per uur 30 ton water doorheen stroomt. Maar dit is al een uitstekende indicator. Dat wil zeggen, met een minimaal volume kan de ketel een grote hoeveelheid koelvloeistof produceren. Terwijl het echter bijna 50 kubieke meter gas verbruikt. En nog een ding: de unit zal normaal werken als er gas met een constante druk van 2 atm aan de brander wordt geleverd.

De STG-Classic ketel is klein van formaat, weegt slechts een halve ton. Zoals alle industriële ketels is het vluchtig, dat wil zeggen, het is aangesloten op het elektriciteitsnet.

Regels voor de installatie en werking van warmwaterketels op gas

Voor de normale werking van de gasboiler is het noodzakelijk om tijdig onderhoud en reiniging van de apparatuur uit te voeren. Om deze processen te vereenvoudigen, is de brander geïnstalleerd op een deur die naar links en rechts opengaat. Om de verbrandingskamer snel te sluiten, zijn speciale uitrustingsvergrendelingen aangebracht.

Voor de installatie van de ketelinstallatie wordt een kelder of een apart gebouw gebruikt.

Het schoorsteensysteem van een gasketel moet aan de volgende eisen voldoen:

1. Voor de vervaardiging van de schoorsteen wordt zuurbestendig metaal met thermische isolatie gebruikt.
2. De schoorsteen moet verbrandingsproducten verwijderen en de normale werking van de apparatuur garanderen.
3. Bijzondere aandacht moet worden besteed aan de installatie van de schoorsteen. Het kan in de stookruimte worden geïnstalleerd. Het buitenste deel van de schoorsteen moet in een metalen steun worden geïnstalleerd. Voor grote ketels is het in de mode om mastschoorstenen in een geventileerde ruimte te plaatsen, die zich op een bepaalde afstand van het object moet bevinden.

Systemen voor het verwijderen van verbrandingsproducten worden vervaardigd met behulp van modulaire technologie. Als de installatie van een mastschoorsteen met een hoogte van meer dan 40 m wordt uitgevoerd, is het noodzakelijk om lossegmenten te maken. Dergelijke elementen zijn nodig om de betrouwbaarheid te vergroten en de hele constructie te ontladen.

Apparaat en werkingsprincipe

Energiezuinige units leveren in de regel verwarming voor kleine industriële gebouwen en werkplaatsen. Ze zijn uitgerust met staafvormige branders, dit zijn meerdere parallelle staven met meerdere openingen voor de uitlaat van het brandstof-luchtmengsel. Het mengen van brandstof met lucht gebeurt gedeeltelijk in de staven, het andere deel van de lucht wordt rechtstreeks in de oven gevoerd. De vlam verspreidt zich gelijkmatig over het hele gebied, de gloeiende gassen stijgen eruit en verwarmen de waterpijpenwarmtewisselaar van gietijzer of staal. Dergelijke warmtegeneratoren worden als lage temperatuur beschouwd, omdat de warmtedrager erin wordt verwarmd tot een maximale temperatuur van 90 ºС.

Staafbranders zijn uitgerust met units met een vermogen tot 100 kW, in krachtigere installaties worden gasbranders van het fakkeltype gebruikt. Hun verschil is dat de hele constructie, samen met de ventilator, naar het voorpaneel van de ketel wordt gebracht. Binnenin is er alleen een mondstuk van waaruit de vlam zich verspreidt naar de hele ruimte van de verbrandingskamer.

De vlam van de brander warmt de watermantel van de unit direct op en de verbrandingsresten komen in de gaskanalen van de vlampijpwarmtewisselaar terecht. De verbrandingskamer zelf is gemaakt van een ronde doorsnede met gegolfde wanden, die de vuurhaard extra sterkte geven. Alvorens het schoorsteenkanaal binnen te gaan, kunnen de verwarmde gassen 2 of 3 keer langs de gaskanalen in tegengestelde richtingen reizen, waarbij ze actief warmte afgeven aan de watermantel. Dienovereenkomstig wordt een verwarmingsketel met een dergelijk ontwerp als een tweeweg of drieweg beschouwd en kan hij water verwarmen tot een temperatuur van 115 ºС of stoom produceren, daarom is het een hoge temperatuur.

Vuurbuis- en waterbuiswarmtewisselaars hebben hun eigen voor- en nadelen, terwijl ze even succesvol worden gebruikt in industriële warmte- en krachtapparatuur. Er is geen definitief antwoord op de vraag - welk type warmtewisselaar is beter, het hangt allemaal af van elk individueel geval.

De industriële gasketel van Ferroli, waarvan het vermogen 8 MW bereikt bij een koelmiddeldruk tot 10 Bar, is bijvoorbeeld traditioneel gemaakt van een vlampijpontwerp met drie gasdoorgangen. Producten van deze fabrikant hebben zichzelf in verschillende fabrieken over de hele wereld bewezen als efficiënt en betrouwbaar. Tegelijkertijd bieden veel andere Italiaanse fabrikanten stoomopwekkingsinstallaties met waterpijpwarmtewisselaars met hoge prestaties.

Om de efficiëntie van thermische energiecentrales te verhogen voor de selectie van thermische energie uit afgassen in ketelhuizen van industriële ondernemingen, worden extra apparaten gebruikt - economizers. In de regel worden ze door de fabrikant geleverd als set met verwarmingsapparatuur. Zo zijn economizers van industriële gasketels Viessmann Vitomax 200HS Type M237 ingebouwd in het ontwerp van de unit zelf. In feite is dit een ander vlampijpapparaat dat zich helemaal aan het einde van het kanaal bevindt en de temperatuur van de rookgassen aanzienlijk verlaagt. Hierdoor neemt de efficiëntie van de installatie toe met 3-6%, wat een aanzienlijke besparing is bij grote verbruikte volumes aardgas.

Populaire modellen van industriële gasketels

Hoe groter het verwarmingsoppervlak, hoe moeilijker het is om een ​​verwarmingsketel te kiezen. Van alle modellen kunnen de volgende worden onderscheiden:

1. Wolf GKS Eurotwin gasketels hebben een hoog rendement van meer dan 95%. De apparatuur omvat twee cilindrische kamers die naast elkaar zijn geïnstalleerd. Door de grote verbrandingskamer wordt de brandstof bijna volledig verbrand. In de directe en retourleidingen kan het maximale temperatuurverschil van de warmtedrager 50 graden zijn. Warmteverliezen zijn minimaal door thermische isolatie van 10 cm dik.Het vermogen kan variëren van 0,45 tot 1,25 mW.
2. Gasketels Wolf GKS Euromax hebben een hoge bescherming tegen condensatie door verwarmingsoppervlakken die zich boven elkaar bevinden. Apparatuurvermogen 1,6-2 MW.

Onder alle voordelen van gasfabrieken kan de consistentie van de brandstoftoevoer worden onderscheiden. Het is dus mogelijk om het probleem van opslag en transport op het grondgebied van de onderneming te vermijden en om brandstof in apparatuur te laden.

Soorten ketels

Afhankelijk van het beoogde doel kunnen industriële gasketels heetwater- of stoomketels zijn. Heetwaterketels worden meestal gebruikt om productiewerkplaatsen en magazijnen te verwarmen. Zo'n ketel kan van gietijzer of staal zijn en bestaat uit:

• warmtewisselaar;
• gasbrander;
• sensoren;
• pomp;
• druk meter;
• thermometer;
• automatisch beveiligingssysteem.

De werkingsprincipes van industriële warmwaterketels zijn als volgt: gas, verbranding, verwarmt water dat vloeiend door de warmtewisselaar stroomt. Om muurkoken en kalkaanslag te voorkomen, wordt een hoge druk in de ketel gehandhaafd. Met verschillende sensoren kunt u de werking van de ketel bewaken en regelen afhankelijk van externe factoren.

Heetwatergasketels maken vaak deel uit van de standaarduitrusting van modulaire ketelruimten.

Waterbehandeling voor een warmwaterketelhuis

Warmwaterketels worden gebruikt voor de productie van warmte-energie in de huishoudelijke, commerciële en industriële sector. Waterketels worden geclassificeerd volgens verschillende parameters (op type ontwerp, brandstoftype, capaciteit, volume, installatiemethode, enz.), Maar de belangrijkste taak van alle apparatuur is om warmte te genereren voor later gebruik.

Functionaliteit en omvang van warmwaterketelruimten

Het werkingsprincipe van warmwaterapparatuur is eenvoudig: wanneer een verwarmingselement wordt verwarmd of brandstof wordt verbrand, wordt warmte overgedragen aan water, dat het warmwatervoorzieningssysteem binnenkomt of door de verwarmingsleiding circuleert.

Ketels

, het verwarmen van het circulerende water om thermische energie te verkrijgen, zijn zeer zuinig en gemakkelijk in gebruik. Doorstroomeenheden, waarin het binnenkomende water wordt verwarmd door verwarmingselementen, worden het vaakst gebruikt in het dagelijks leven (in woongebouwen, landhuizen, cottages) en bieden een verwarmingsbron en warmwatervoorziening.

Ketels

(opslagketels) verschillen qua ontwerp - een bepaalde hoeveelheid water wordt verzameld en bewaard in een grote tank, die wordt verwarmd tot een vooraf bepaalde temperatuur. De thermische omstandigheden worden automatisch gecontroleerd. Vergelijkbare ontwerpen worden zowel in huiselijke omstandigheden (in zomerhuisjes, individuele woningen) als in productiefaciliteiten gebruikt.

Waterkwaliteit voor warmwaterketelsystemen

Water is de meest economische warmtedrager, maar voor het gebruik ervan in warmwaterapparatuur moet speciale aandacht worden besteed aan de kwaliteit en chemische samenstelling van de binnenkomende vloeistof.

Onbehandeld water is gevaarlijk voor het warmwatersysteem vanwege het aanzienlijke gehalte aan verschillende elementen en onzuiverheden. Mechanische onoplosbare deeltjes, actieve corrosieve componenten en chemicaliën, opgeloste elementen die sediment en plaque vormen - al deze onzuiverheden hebben een negatieve invloed op de conditie en prestaties van ketelapparatuur en pijpleidingsystemen.

De schadelijke effecten van onzuiverheden op de functionaliteit van een warmwaterboilerruimte

Zouten, minerale afzettingen, zand, corrosieproducten, klei en andere zwevende deeltjes bevinden zich in onbehandeld water en leiden tot bepaalde problemen bij de werking van het boilersysteem. De vorming van kalkaanslag, schuimvorming van ketelwater, verstoppingen in de pijpleiding en knoopverbindingen leiden tot mechanische storingen in het systeem, leiden tot de ontwikkeling van corrosie en onderbrekingen in de werking van de ketel.

Zowel artesisch als leidingwater hebben vaak een verhoogde hardheid, wat de reden is voor het verschijnen van carbonaatafzettingen en een afname van de oplosbaarheid van calciumsulfaten. Als gevolg hiervan begint het proces van kalkvorming, wat de thermische geleidbaarheid van de apparatuur aanzienlijk vermindert, leidt tot een overmatig verbruik van energiedragers en een toename van de verwarmingskosten.

Water van slechte kwaliteit, wat leidt tot afzettingen, oxidatieproducten en kalkaanslag, is de belangrijkste oorzaak van storingen in complexe apparatuur. Neerslag, afzettingen en corrosie verminderen de prestatie van het systeem, verminderen de efficiëntie en kunnen leiden tot een volledige storing van de ketel.

Zuurstof en kooldioxide opgelost in water leiden tot elektrochemische corrosie, wat een negatief effect heeft op de textuur van het metaal en leidt tot het ontstaan ​​van scheuren en beschadigingen aan het oppervlak van de buizen. Het verwarmingsproces verhoogt de activiteit van chemische reacties, wat het probleem verergert en de vernietiging van een vaste structuur versnelt.

Agressief, hard en onbehandeld water is niet geschikt voor gebruik in warmwaterketels - het gebruik ervan is economisch onrendabel en technisch gevaarlijk.

De optimale oplossing voor het probleem

Om schadelijke onzuiverheden te verwijderen, agressief water te zuiveren en te verzachten, wordt speciale apparatuur voor waterbehandeling gebruikt - filtratie

en
verzachters
,
ijzer verwijderaars
,
reactoren
voor het verzachten van reagentia,
UV-sterilisatoren
,
magnetische transducers
,
eentraps
en
tweetraps omgekeerde osmose-systemen
enz.

Warmwaterketelapparatuur is een systeem van gesloten formaat, waarbij de waterbehandeling één keer wordt uitgevoerd, omdat er geen constante suppletie is. Hoewel door calamiteiten of technische storingen nog steeds verliezen kunnen optreden, dient bijvulling te worden uitgevoerd met chemisch behandeld water.

Als een warmwaterketel niet alleen wordt gebruikt om het object te verwarmen, maar ook om warmwatervoorziening te leveren, wordt het waterbehandelingssysteem toegepast op alle inkomende vloeistof.

De selectie van apparatuur voor de behandeling van water dat wordt gebruikt voor een warmwaterketelruimte moet worden uitgevoerd met de medewerking van een specialist, evenals in overeenstemming met de wettelijke normen. Vereisten voor de samenstelling van water voor ketels, evenals voor waterbehandelingssystemen, worden uiteengezet in de volgende documenten:

• SanPiN 2.1.4.1074-01 “Drinkwater. Hygiënische eisen voor waterkwaliteit van gecentraliseerde drinkwatervoorzieningssystemen. Kwaliteitscontrole. Hygiënische vereisten voor het waarborgen van de veiligheid van warmwatervoorzieningssystemen ";
• GOST 2761-84 “Bronnen van gecentraliseerde drinkwatervoorziening. Hygiënische, technische eisen en selectieregels ";
• PB 10-574-03 "Regels voor de constructie en veilige werking van stoom- en heetwaterketels";
• SP 31.13330.2012 “Watervoorziening. Externe netwerken en faciliteiten. Bijgewerkte editie van SNiP 2.04.02-84 ".

Waterbehandelingssystemen die worden gebruikt voor warmwaterketels
In tegenstelling tot waterbehandeling voor stoomketels, waar een tweefasig onthardingssysteem wordt gebruikt om de vereiste chemische parameters te bereiken, worden ééntraps onthardingssystemen gebruikt voor waterverwarmingsapparatuur. Dit verlaagt de kosten van het bereidingsproces en verbetert de efficiëntie van de apparatuur.

Bij analyse van de vereisten voor waterkwaliteit voor warmwaterketels kunnen we concluderen dat het waterbehandelingssysteem de volgende taken moet oplossen:

• Zuiver de vloeistof van vaste zwevende deeltjes, elimineer mechanische onzuiverheden;
• Water verzachten en zuiveren, wat wordt bereikt door het gebruik van omgekeerde osmose-eenheden en ionenuitwisselingsfilters;
• Elimineer (verlaag) het gehalte aan zuurstof en kooldioxide, die bijdragen aan de versnelde ontwikkeling van corrosie.

Het ontgassen (verwijderen van zuurstof) van water kan op verschillende manieren worden uitgevoerd:

• vacuüm ontluchting;
• het gebruik van reagensinstallaties;
• het gebruik van moderne membraanmodules.

Om ijzer of zwevende stoffen uit het water te verwijderen, die de functionaliteit van de stookruimte en de werking van het onthardingssysteem negatief beïnvloeden, kunnen speciale filters worden gebruikt in het waterbehandelingscircuit - ijzer verwijderaars
(klaringsmiddelen).

Gecombineerde onthardings- en ijzerverwijderingssystemen, gepresenteerd door verschillende fabrikanten, stellen u in staat gelijktijdig zoutformaties, ijzer en mangaan uit de vloeibare samenstelling te verwijderen. Met andere woorden, dergelijke apparaten combineren de functies van ontstekingsfilters en ontharders.

Zin

opereert succesvol in de markt van waterbehandeling, filtratie en zuiveringssystemen. Het assortiment van het bedrijf stelt u in staat om een ​​geschikte installatie te kiezen voor de waterbehandeling van elke stookruimte - van een kleine huishoudelijke ketel tot een krachtige industriële eenheid. De specialisten van de organisatie staan ​​altijd klaar om de klant te adviseren over de efficiëntie, kwaliteitskenmerken en werking van waterzuiveringsinstallaties.

Het assortiment van het bedrijf omvat bijvoorbeeld een reeks SWC-units met gecombineerde actie, waarvan de modellen worden gebruikt voor gelijktijdige ontijzing en ontharding van water voor een stookruimte. Het compacte ontwerp van de units kan worden uitgerust met automatische of handmatige besturingseenheden. In het hart van filtratie wordt een uit meerdere componenten bestaande samenstelling van ionenuitwisselingsharsen gebruikt. De werking van de gecombineerde installatie is vergelijkbaar met het werkingsprincipe van de filterontharders.

Een meer technologisch geavanceerde optie voor waterbehandeling zijn de gepresenteerde omgekeerde osmosesystemen, die waterontzilting, demineralisatie en het beste filtratieniveau bieden. Omgekeerde osmose is de passage van water onder invloed van externe druk door een speciaal semi-permeabel membraan dat als barrière fungeert voor de meeste organische en anorganische moleculen, alle oplosbare zouten, pyrogene stoffen, chemische verbindingen en micro-organismen. Na één fase van omgekeerde osmose neemt het percentage opgeloste componenten af ​​tot 1-8%, neemt de hoeveelheid organisch materiaal af tot 5% en wordt ook de absolute afwezigheid van micro-organismen, pyrogenen en colloïdale deeltjes geregistreerd. Omgekeerde osmosewater bevat een minimale hoeveelheid organische koolstof.

De voordelen van omgekeerde osmose-installaties zijn:

• minimale onderhouds- en zorgkosten; onafhankelijkheid van het zoutgehalte van de inkomende, aanvankelijke vloeistof;
• onafhankelijkheid van het zoutgehalte in de inkomende, aanvankelijke vloeistof;
• zuinig energieverbruik;
• gebruiksgemak en geen gebruik van chemicaliën.

Een belangrijk onderdeel bij het organiseren van het osmotische proces is de keuze van membranen, die gebaseerd is op de eisen en normen voor de uiteindelijke samenstelling van water voor de stookruimte, de condities van sanitaire voorzieningen, en ook afhangt van de begintoestand en kwaliteit van het geleverde water.
In het assortiment van LLC "YuVK" krijgen consumenten een brede selectie osmotische planten aangeboden, evenals accessoires voor hen. Afhankelijk van de omstandigheden van een bepaalde faciliteit, zullen de specialisten van het bedrijf u helpen bij het kiezen van de meest geschikte, economische en efficiënte apparatuur voor de behandeling van water dat de warmwaterboilerruimte binnenkomt.

Het bedrijf heeft een assortiment waterbehandelingsapparatuur van toonaangevende fabrikanten. Dit biedt de consument niet alleen een comfortabele keuze, maar ook gegarandeerde kwaliteit en een lange ononderbroken levensduur van het warmwaterketelhuis.