Acél tűzcsöves kazán.

A tűzcsöves kazán a füsttüzelésű kazánnal együtt az ősi kazánszerkezetek képviselői. Az ilyen termálszerkezetek nagyon népszerűek voltak a 18. században. Ezután az univerzális tűzcsöves-füsttüzelésű kazánok fő alkalmazását a gőzmozdonyokon jegyezték fel. Mára a népszerűség valamelyest csökkent, de a magánszektorban ez a típus termikus berendezések továbbra is kereslet van. Az okok nyilvánvalóak - a tűzcsöves kazán vagy a tűztüzelésű kazán egyszerű kialakítása megtakarítja az építést. És mindkét rendszer hatékonysága meglehetősen elégedett a végfelhasználóval.

Két termikus rendszer tervezésének alapja:

• tüzelőanyag tűzhely,
• kazán modul,
• gázkivezető csatorna.

A kazánmodul a gázkivezető csatornarendszerbe van beépítve, és egy víz-gőz tartály kombinációja, melyben többsoros csőrendszer található.

Ez egyfajta csőszerű hőcserélő egység, amelyen keresztül a tüzelőanyag égéstermékei áthaladnak a kemencében.

Ipari felhasználású füstégető berendezések tervezése: 1 - vezérlőpanel; 2 - lángkamra; 3 - égő; 4 - spirális hullámos csövek; 5 - hőáramlás; 6 – gazdaságosító; 8 - szigetelőréteg

A hőcserélő egység csőrendszerének kialakítási módja az, amely elsősorban a tüzelésű és égéstermék-tüzelésű kazánokat különbözteti meg. Mert technikailag szinte egyforma tervekről van szó, egy részlet kivételével.

A tűzcsöves kazánok hőcserélő csőrendszerrel vannak felszerelve, amellyel a gőzt kiegészítőleg túlhevítik. A füstkazánok csőrendszerrel vannak felszerelve a víz melegítésére természetes elpárologtatás céljából (túlmelegedés nélkül).

Mindkettő másik tervezési jellemzőjét meg kell jegyezni az égéstermékek mozgási iránya alapján. A hőelvezető csatornák kétféle kivitelezését használják:

1. Repülő.
2. Átruházható.

Nyilvánvaló, hogy az első esetben a hőáramlás közvetlenül (végig) a cső alakú hőcserélő belső tartományán keresztül halad.

A második esetben a forró gázok áthaladásának útja közvetlenről fordított löketre változik a gázkivezető csatorna konfigurációjának megváltozása miatt. Ebben az esetben a csatornaépítési séma több lépést is tartalmazhat.

Hogyan működik a tűzcsöves kazánrendszer?

A tűzcsöves típusú kazánok működési elve ugyanolyan egyszerű, mint az építési séma. Amikor a tüzelőanyagot a kemencében égetik el, az égéstermékek a gázcsatornán keresztül a kiömlőnyíláshoz rohannak.

A tűzcsöves kazán vázlata: 1 - rostély; 2 - kis láng; 3 - nagy láng; 4 - biztonsági szelep; 5 - gőzkupola; 6 - telített gőz kimenete; 7 - szén-monoxid kimenet; 8 - túlhevítő fej; 9 - túlhevítő csövek; 10 - túlhevített gőz kimenete

A fűtött gázok útján a hőcserélő fémcsövek vannak. A hő áthalad a csövek belső területén, és felmelegíti a fémet.

fűtött csövek nagy átmérőjű kívülről vízbe merülnek, illetve hőt adnak le a víznek. A vizet forráspontig melegítjük, és gőzzé kezd alakulni.

A keletkező gőzt az edény teteje alatt gyűjtik össze, ahonnan a másodlagos csőrendszerbe táplálják, amely kis átmérőjű csövekből áll, amelyeket az első nagyobb átmérőjű lángcsöveken vezetnek át.

Így a csöveken áthaladó hő kettős munkát végez - felmelegíti a vizet és túlhevíti a gőzt. A túlhevítést a másodlagos átvezetéssel hajtják végre, és már túlhevített állapotban a gőzt a fogyasztói igényekhez továbbítják.

Valójában a tűzcsöves kazánokat a gőzkazánok közé kell sorolni, ráadásul túlhevített (száraz) gőzt állítanak elő.

Hogyan működik a tűz kazán rendszer?

A tüzelésű kazán működési elve valójában megismétli a fent említettet. A csőrendszer azonban ebben a kiviteli alakban készült a szokásos módon- egy csőlemez kis belső csövek behelyezése nélkül a gőz túlhevítéséhez.

A tűz kazán vázlata: 1 - kemence; 2 - fűtött füst és gáz; 3 - tűzcsövek; 4 - telített gőz kimenete; 5 - víz-gőz tárolóedény; 6 - szén-monoxid kimenet

Ezért kisebb átmérőjű és kisebb falvastagságú tűzcsöveket használnak. A csövek számát azonban általában megnövelik a tűzcsöves kialakításhoz képest.

A csőlemez térfogatának növelésével magasabb tűzterű kazánok érhetők el. Vannak azonban technológiai korlátok, amelyek gyakran nem teszik lehetővé a rács maximális növelését:

• növekedés méretek kazán;
• a csőlemez véglapjainak szilárdsága csökken;
• a gőzbuborékok áthaladási területe csökken.

Bármilyen tűzteres kazánt használunk is, a gőz mindig elválik a víztől és felhalmozódik a gőztérben. A víz felszíne felett felgyülemlett pára folyadékkal telített állapotban marad, mivel folyamatosan érintkezik a víz felszínével.

A tűztüzelésű kazán felépítése tartalmaz egy edényt, amelyben a túlnyomásos vizet magasabb hőmérsékletre melegítik, mint amelyen a víz forr. légköri nyomás(100ºС).

Séma három lépéshez vízköpennyel: 1 - égő (kemence); 2 - első lépés; 3 - második lépés; 4 - a harmadik lépés; 5 - egy edény vízzel; 6 - gőzterület; 7 - gőzkimenet T \u003d 150 fok; 8 - égéstermékek kimenete; 9 - esőkabát

A folyamat normál működés miatt a víz a kazántartály alsó részét foglalja el saját erő gravitáció. A csövek falával érintkezve kialakuló gőzbuborékok a vízoszlopon keresztül emelkednek, és a tetején - az edény fedele alatt - összegyűlnek.

A gőz mennyiségének növekedésével zárt edény, a belső nyomás megnő, ami a víz forráspontjának emelkedéséhez vezet. Ez a tényező közvetlenül befolyásolja a gőztermelés sebességét, amely csökken.

Így a tűztér "önmagától" szabályozza és szabályozza a nyomást az edényben. Más szóval, a tüzelőkazán nyomás alatt működő és nyomással vezérelt fűtőberendezés.

Tervezési jellemzők

A víz egy égéstermék- (tűzcsöves) kazán kazánrendszerébe kerül hagyományos módon- keresztül bemeneti csővezeték a központi vízvezetékből.

Mivel a gőz és a víz ugyanabban az edényben van jelen, meglehetősen nehéz nagynyomású gőzt előállítani.

Az ilyen típusú kazánok maximális gőznyomása általában legfeljebb 15-17 kg / cm 2 szinten érhető el. A termelékenység nem haladja meg a 10 m 3 /óra értéket.

A kazánrendszer működés közben mindig nyomás alatt van. Ezért az ilyen kialakítású kazán felszerelése meglehetősen magas.

A hőberendezések eltérhetnek a kemencerendszer elhelyezkedésétől - külső vagy belső kemence. Ezenkívül a végrehajtás eltér a munkaedény elhelyezésétől.

Vannak modellek vízszintes ill függőleges elrendezés. A hajó vízszintes elrendezésével történő kivitelezés többet talál széles körű alkalmazás a gazdasági téren.

Árnyékolási sémák: 1, 7 - vízi környezet; 2, 8 - termikus csatorna; 3, 9 - kétirányú csövek; 4, 10 - víz; 5, 11 - gőzterület; 6 - "száraz" tolatókamra; 12 - "nedves" tolatókamera

A kazánok felépítése egy fontos részletre - az árnyékolásra - figyelmet fordít. A hőszigetelésnek két lehetősége van:

1. Száraz.
2. Nedves.

Száraz árnyékolást biztosítanak azon berendezéseken, ahol a fordított hőelvezető csatorna fala közvetlenül érintkezik a külső környezettel. Ebben az esetben a csatorna fala tűzálló anyaggal van bélelve.

Azonban a „nedves” változat, amikor a fordított csatorna nincs kihúzva, hatékonyabb árnyékolásnak tűnik. Itt a csatorna falától a kazán külső faláig terjedő teret egy vízköpeny foglalja el. Hatékony képernyőpuffer képződik, amely lehetővé teszi a tűzálló védelem létrehozásának elhagyását.

Mindent a kazánberendezések kéményeiről

Címkék:

A közepes és nagy teljesítményű fűtőkazánok a konstrukció típusa szerint két nagy csoportra oszthatók - vízcsöves és gázcsöves (tűzcsöves).

Gázcső- gőz- vagy melegvizes kazán, amelyben a fűtőfelület kis átmérőjű csövekből áll, amelyek belsejében a tüzelőanyag égéséből származó forró termékek mozognak. A hőcsere a hűtőfolyadék (víz) felmelegítésével történik, amely a csöveken kívül található.

A GOST 23172-78 szerint vannak tűzcső, füstégetőés tűzcső-füst kazánok: az égés a lángcsövekben történik, az égéstermékek csak a füstcsövekben mozognak. A lángcsövek általában vastagabbak és kevesebbek.

A füstgázok mozgási iránya szerint a tűzcsöves kazánok fesztávkazánokra oszthatók, ahol a tűzkamrán és lángcsöveken áthaladó forró gázok nem változtatják irányukat, valamint keringető kazánokra, ahol a gázok fordulatot tesznek a tűzben. kamra.

A gázcsöves kazánok leggyakoribb kialakítása a vízszintesen elhelyezett hengeres test. A test belsejében melegvíz bojlerek találhatók forró víz, legyen gőzvíz és gőzmennyiség. Kemenceként tűzcsövet használnak, amely a kazán közepén vagy alatta található. A lángcső elülső végén felfújható égő van felszerelve, amelyet gáz- vagy folyékony tüzelőanyagok elégetésére terveztek. A kemence felett füstcsőkötegek vannak, amelyeken keresztül a forró gázok további mozgása, majd a kéménybe való kilépése következik be.

Az ilyen kialakítású kazánok kétutas és háromutas. A kétjáratú kazánok reverzibilis kemencét használnak. Egy reverzibilis kemencében a füstgázok visszaverődnek a kemence hátsó faláról, és 180°C-kal elfordulva a kazán elülső falához mennek. Továbbá a forró gázok ismét megváltoztatják a mozgás irányát, visszaverődnek az elülső falról, és a tűzcsöveken áthaladva eltávolítják a kazánból.

Háromjáratú kazánban a füstgázok a második lángcsövön, vagy a második tűzcsöveken keresztül jutnak vissza a kazán elülső falába. Továbbá a forró gázok ismét megváltoztatják a mozgás irányát, visszaverődnek az elülső falról, és a tűzcsöveken áthaladva eltávolítják a kazánból.

A gázcsöves kazán előnyei a következők:

• könnyű gyártás;
• alacsony minőségű acél használatának lehetősége, ami csökkenti a költségeket;
• tömörség;
• könnyű karbantartás.

A gázcsöves kazánoknak számos működőképes van "hátrányok", áthúzva minden "pluszukat". Ugyanis:

• Magas követelmények (a vízcsöves kazánokhoz képest) nak nek kazánvíz minősége. A betáplált víz minőségére vonatkozó szigorúbb követelményeket a tűzcsöves kazánok hőhordozójának nagyon alacsony sebessége (nagyságrenddel kisebb a vízcsöves kazánokhoz képest) magyarázza. A tűzcsöves kazánban a víz sebessége olyan kicsi, hogy gyakorlatilag egy kicsapó szűrő. Ezeket a kazánokat nem szabad bekapcsolni. egyetlen áramkör a régi fűtési hálózattal dolgozni, amelynél a radiátorok, hálózati csővezetékek alsó részében tartósan felhalmozódik az iszap. A lebegő szilárd anyagok leülepedése és a tűzcsövek egy részének bevonása következtében ezeknek a csöveknek a hőmérséklete megnő, a túlhevült csövek nyomása a csőlemezen és a hegesztési varratok feszültségei meredeken megnőnek. Ami a hőcserélő deformálódásához és a varratok megszakadásához vezet.
• A tűzcsöves kazán robbanásveszélyes . Nál nél nagy térfogatú felmelegített víz a kazánon belüli nyomás hirtelen atmoszférikusra csökkenésével (varratnyílás), hatalmas mennyiségű gőz szabadul fel azonnal, és robbanás következik be.
• A tűzcsöves kazánok aerodinamikai ellenállása nagyobb, mint a vízcsöves kazánok.
• Még egyet meg kell jegyeznünk, bár messze nem a tűzcsöves kazánok fő problémájától. A nagy mennyiségű víz jelenléte a kazánt „lomhán” reagálja a hőigényre. Az ilyen kazánokra jellemző hosszú idő fűtés a gyakorlatban karbantartás szükségességéhez vezet magas hőmérsékletű nagy tömegű víz egy bizonyos idő alatt a hőigényre számítva. Ennek a "meleg tartaléknak" a fenntartásához felhasznált üzemanyag költsége pedig jelentős értéket érhet el.

A gázcsöves kazán kialakítása szerint a vízcsöves kazán ellentéte.

Vízcsöves kazánok - gőz- vagy melegvizes kazán, amelyben a fűtőfelület (szűrő) csövekből (kazáncsövekből) áll, amelyeken belül a hűtőfolyadék (víz) mozog. A hőcsere a csövek melegítésével az égő tüzelőanyag forró termékeivel történik.

A legegyszerűbb vízcsöves hőcserélő két párhuzamos csőből álló szerkezet, amelyeket nagyszámú keresztirányú cső köt össze. Ez a kialakítás a kazánkemencében található és a csövek között áthaladó füstgázok felmelegítik a hűtőfolyadékot. A fűtőfelület növelésére bordás csöveket használnak.

Példa erre egy autó hűtőrendszerének radiátora. Valójában ez egy másodlagos vízcsöves hőcserélő.

A vízcsöves kazánok megkülönböztető jellemzői a gázcsöves kazánoktól a kisebb térfogatú víz és Magassebesség hűtőfolyadék áramlását. Ez a következő előnyöket eredményezi:

• alacsony robbanékonyság;
• gyors vízmelegítés;
• a kazán kisebb súlya;
• jobb hőelvonás;
• a szerkezet nagyobb tartóssága;
• alacsonyabb vízminőségi követelmények.

Az ilyen kazánok hátrányai a következők:

• magas követelmények a kapcsolatok minőségére;
• tervezés bonyolultsága;
• karbantartási nehézség.

Az orosz piacon a kazánok többsége tűzcsöves kazán. Ez egyrészt az egyszerűbb gyártási technológiának, másrészt a kazánok egyszerű karbantartásának köszönhető. Előnyeik ellenére a közepes és nagy teljesítményű vízcsöves kazánok kevésbé népszerűek a fogyasztók körében, de továbbra is elfoglalják piaci részesedésüket. fűtőberendezések.

Az oroszországi újépítések jelentős volumene, a kisvállalkozások és magánbefektetők bevonása az építkezésbe, valamint a megfelelő befektetési politika kialakítása ahhoz vezetett, hogy a legtöbb épülő létesítményben autonóm fűtőkazánokat alkalmaztak – a lakásoktól a nyaralóktól az RTS-ig. valamint a felújított létesítmények hőforrásai, főként kis teljesítményű melegvizes kazánokkal (20 MW-ig). A cikk az orosz piacon található fő kazántípusok jellemzőit tárgyalja - vízcső és tűzcső.

A kisteljesítményű kazánok legfontosabb jellemzője a kemencék hőkezelése és a hozzájuk kapcsolódó fizikai és kémiai égési folyamatok, amelyeket a kisméretűre való nagymértékű átállás okoz. geometriai méretek kemencék a kazánteljesítmény csökkenésével. Ez megváltoztatja a kemence felületének és térfogatának arányát a jellemző méretével fordított arányban. Ennek az a következménye, hogy kis kazánokban látható hőfeszültségek a kemence térfogatának többszöröse a nagy teljesítményű kazánegységekre jellemzőnek, elérve a qv = 2 MW/m3 és magasabb értéket (gáz és folyékony tüzelőanyag esetén), míg a kemence fűtőfelületeinek hőfeszültségei (qн = ~200 kW) /m2) megközelítőleg megfelel az erős kazánok fűtőfelületeinek látható hőfeszültségeinek.

A vízmelegítő kazánberendezéseket az orosz piacon két fő kazántípus képviseli: vízcsöves és tűzcsöves.

Vízcsöves kazánok pontos idő a használati melegvíz-berendezések fő típusai voltak. A kis teljesítmény terén ez az állapot nem indokolta magát: az elavult TVG, TG, NR 18, ZiO 60 stb. kazánokat kivonták a gyártásból, azonban a KV GM számos kis teljesítményű kazánját sorozatgyártása folytatódik. Hazai fejlemények a melegvizes kazánokat elsősorban a vízcsöves kazánok képviselik, amelyek gyártását nagyüzemek (Dorogobuzhkotlomash, Biysk Boiler Plant, Wolf Energy Solution stb.) és kis kazángyártó cégek egyaránt elsajátítják.

Függetlenül a kazán típusától, meg kell jegyezni, hogy a kazánfal fémének hőszabályozását az állapot határozza meg belső felület(a hűtő hőhordozó oldaláról), a lerakódások jelenléte, vastagsága és tulajdonságai. A külső salak-, korom- és bitumenes lerakódások (valamint a belsőek) főként a gázáramból a hűtőközegbe történő hőátadás hatékonyságát befolyásolják, ezáltal növelik a füstgázok hőmérsékletét, csökkentik a kazán teljesítményét és hatásfokát.

A legnagyobb baj azonban gyakran a növekedéssel jár aerodinamikai légellenállás a kazán gázútja, az égési jellemzők változása és torzulása, a környezeti teljesítmény romlása.

Vízcső melegvíz bojlerek

A vízcsöves melegvíz-kazánok fő előnyei a csővezetékes vízkörökben a szervezett hidraulikus rendszernek köszönhetőek, amely lehetővé teszi a nagy sebességű, kényszerített keringető szivattyús rendszerek (beleértve a recirkulációs rendszereket is) az elfogadható hő (hőmérséklet) biztosítását. körülmények között, csökkenti a hűtőfolyadék hőátadó felületeinek szennyeződésének negatív folyamatait, csökkenti az általános merevségi követelményeket keringő víz. Ugyanakkor a vízcsöves kazánoknál szigorúan be kell tartani a hűtőfolyadék hidraulikus mozgási módját, amely kizárja annak felforrását a fűtőfelületeken, ami, mint már említettük, az alacsony teljesítményű kazánok esetében különösen fontos. a kemence fűtőfelületeinek hőterheléssel érintett területei. A nagy sebességű üzemmód indokolásakor a hűtőfolyadék kioldó mozgásával rendelkező csövekre kell összpontosítani, amelyekben meghatározott feltételek hőcsere (qn = ~200 kW/m2), a hűtőfolyadék sebessége az ismert függőségek szerint legalább 1,25-1,35 m/s legyen.

Az ilyen hidraulikus rendszer a vízcsöves kazán kellően magas hidraulikus ellenállását okozza (általában 0,5-1,5 bar tartományban). És nem csak a tervezési módban, hanem minden közbenső üzemmódban részleges vagy akár minimális teljesítmény mellett is. Az állandó hidraulikus üzemmód talán a leginkább fontos tényező gondoskodás megbízható teljesítmény vízmelegítő vízcsöves kazán teljes vezetékrendszere.

A vízmelegítő vízcsöves kazánok számos kivitelét a gyártó több kibővített blokk formájában szállítja, ami további költségeket igényel a kazán szállítása, összeszerelése és az építkezésen történő telepítése során.

Az utolsó hátrány a tűzcsöves kazánok hiánya, amelyeket teljesen gyárilag gyártanak, és kompakt monoblokk kivitelben szállítanak, gyakran már beépített hőszigeteléssel, külső héjjal, tartókerettel stb. Ez vonzóvá teszi a kialakítást a fogyasztó számára. , nagyban leegyszerűsíti a berendezések telepítését a kazánházban.

Tűzcsöves kazánok

A túlnyomásos gáztömör kemencével ellátott tűzcsöves kazánok használata, amelyek elve a beépített (vagy komplett) ventilátorral felszerelt automatizált égők használatán alapul, lehetővé teszi, hogy füstelszívók nélkül dolgozzon az égési paraméterek szabályozásával. változó terhelésnél, miközben a magas hatásfokot 92-95%-os hatásfokkal megőrzi.

A gyártók nagy mennyiségű tűzcsöves kazánra térnek át, aktívan sajátítják el a külföldi technológiákat, vásárolnak és dolgoznak fel az orosz szabványok szerint. technikai dokumentáció jól ismert cégek, amelyek termékei keresettek és jól beváltak a piacon. Például, háromjáratú kazánok FR-10, FR-16, a Finrail cég (Finnország) technológiája szerint gyártott, GKS Dynaterm, a Wolf Energy Solution által gyártott Eurotwin kazánok a WOLF cég (Németország) technológiája szerint.

Szinte minden tűzcsöves melegvizes kazán tervezési sémája magában foglalja a hengeres kemence és a konvektív felületű tűzcsövek elhelyezését a víztérben a kazán külső tömör héján belül. A kazánok elrendezése általában kétutas és háromutas. Mindkét esetben a fáklya kifejlődése és az égéstermékek mozgása a kemencetérfogatban az első lépésnek számít mind axiális fesztávolságú (a fáklya elfordítása nélküli) gázmozgással rendelkező kemencéknél, mind pedig a zsákutcában lévő, megfordítható kemencéknél (az égéstérben a fáklya 180°-kal elfordul a kemence hátsó részében a kazán elejéhez.) (2. ábra). Tehát 2 sémák futtatása tételezzünk fel egy égéstermék áthaladást konvektív lángcsöveken, és 3 futót - két áthaladást az égéstermékek 180°-os elfordításával a füstcsövek között

A tűzcsöves szerkezetek legfontosabb hátrányai a kazán belső víztérfogatában lévő hűtőfolyadék alacsony sebességéből adódnak, amely jelentős térfogatú (fajlagos víztérfogat ~0,5 - ~1,5 m3/MW) és nagy. számított szabad keresztmetszet a kazánvíz mozgására. Ez a belső cirkuláció rendezetlen hidraulikus rendszeréhez vezet, amelynek sebessége a természetes konvekciónak megfelel 0,01–0,02 m/s nagyságrendű, és a víztérfogat több zónájában még ennél is alacsonyabb. Emiatt a kazán fűtőfelületeinek hőfeszültség értéke a víz falközeli felforralását megakadályozó körülmények között jóval alacsonyabb, mint a vízcsöves kazánoké, és ez a fő tényező a megbízható és problémamentesség szempontjából. a kazán működése (a víz felőli felületi szennyeződésekkel együtt vízkő- és iszaplerakódásokkal stb.) .

A tűzcsöves kazánok tervezési jellemzői

A háromjáratú kazán kialakítása a legtöbb gyártó kétjáratú kazánjához képest nagy konvektív fűtőfelülettel (füstcsövek) rendelkezik, és ennek köszönhetően lehetővé teszi a füstgázhűtés mélységének növelését és a kazán hatásfokának 1-1-el történő növelését. 3%. Magasabb hatásfok érhető el, ha a melegvíz-bojler mögé aggregált vagy blokk-economizert (beleértve a kondenzációs típust is) beépítenek.

A tűzcsöves kazán minőségének értékelésekor figyelembe kell venni, hogyan Konstruktív döntések, és a gyártástechnológia tökéletessége.

Így a merev test jelenléte és a végfelületek (csőlemezek) nem kompenzált hőnyúlása egyenes lángcsövek kemény hegesztésével és a kemence merev rögzítésével, a lángcsövek közeli elhelyezkedése a külső fűtetlen héjhoz. kazán megnövekedett feszültségekhez vezethet a nem kompenzálatlan termikus deformáció miatt, mint például hidegindításkor. , és változó üzemi feltételek mellett. Ebben a tekintetben nagyon fontos, hogy rendelkezzünk az alacsony ciklusú fémfáradás tervezési értékével, amely meghatározza a hidegindítási ciklusok számát, több száztól több tízezer ciklusig mérve. Ezt az értéket a kazán kialakításán túl befolyásolja a lángcsövek és csőlemezek fémének minősége, a hegesztés technológiája és minősége, termikus temperálás alkalmazása a hegesztett szerkezet belső feszültségeinek enyhítésére a gyártás során. a kazánról.

Az iszap által legintenzívebben szállított lángcsövek alacsony elrendezésű kazánjai kevésbé megbízhatónak bizonyulnak, ami miatt a hőátadás romlik, a csőfal hőmérséklete nő, ami további helyi túlmelegedéshez, a hegesztési varratok megnövekedett terheléséhez vezet. és csőlemez. A konvektív felületeken a hőátadás kiegyenlítésére és fokozására gyakran alkalmaznak különféle áramlási turbulátorokat, amelyeket a 2-járatú kazán harmadik menetének lángcsöveibe vagy a második menet végszakaszaiba helyeznek.

Itt fontos megjegyezni, hogy a reverzibilis kemencés tüzelésű kazánok a termikus folyamatok megemlített sajátosságai miatt a láng elforgatásakor fokozzák a konvektív hőátadást a kemencében (ez kiegyenlíti a hőáramlást a fűtőfelületeken). a kemence). Lehetővé teszik továbbá a nitrogén-oxidok kibocsátásának csökkentését az égéstermékek egy részének az égő lángjának gyökerénél való aktív recirkulációja miatt. Ebben az esetben azonban nagymértékben a hőátadás felerősödése a csőlemezen megy végbe, és a tűzcsövek kezdeti szakaszai a láng zónájában az elülső samotttömb közelében fordulnak el, figyelembe véve annak másodlagos sugárzását. Ezen tényezők miatt a csőlemez rendkívül erőltetett hőkezelésben van, ami gyakran túlmelegedéséhez vezet.

Figyelembe véve az elülső csőlemez hőviszonyainak jelzett jellemzőit, a külföldi melegvizes tűzcsöves kazángyártók túlnyomó többsége a 2,5 MW teljesítményű kazánokra korlátozza a reverzibilis kemencék körét.

A tűzcsöves kazánok bármely kemencéjéhez, különösen a megfordítható kazánokhoz, az égőt nem csak a teljesítmény szempontjából kell helyesen kiválasztani, hanem a kazánkemencéhez fűződő égő lángjának konfigurációja és mérete alapján is. Még a fáklya helyi "dobását" a kemence hideg falára minden üzemmódban ki kell zárni, figyelembe véve a kazán gázútjának aerodinamikai ellenállásának leküzdéséhez szükséges nyomást és a terhelésszabályozás módszerét. .

Alacsony hűtőfolyadék áramlási sebesség, nagy vízmennyiség a lebegő iszaprészecskék intenzív kicsapódásához vezet mind a kazán alsó részében (intenzív iszap alatti korróziós zónákat képezve), mind azokon. felső generatrix tűzcsövek. Még egy „tiszta” csövön is, amikor a kazán működik, a +95 ° C hőmérsékletű víz tervezési paraméterei maximális értékeket helyi vízhőmérséklet ~130 °C, +105 °C - ~145 °C lehet. Porózus iszaplerakódások (és vízkő) alatt a csőfal fémének és a víznek a hőmérséklete még magasabb, ami helyi felforraláshoz, a vízkőképződési folyamat felerősödéséhez, a csőfal túlmelegedéséhez vezet. Ezenkívül meg kell jegyezni, hogy a forrásban lévő víz nemcsak nem mossa le a lángcsövek felső generatrixán lévő iszaplerakódásokat, hanem fokozza a helyi vízkőlerakódások képződését, és ténylegesen megnöveli és tömöríti ezeket a lerakódásokat. Emiatt nem célszerű a kazán hidrosztatikus nyomását 4,5-5 bar alá csökkenteni, ami azonban nem tudja teljesen elnyomni ezeket a folyamatokat. A tűzcsöves kazánok „lomha” hidrodinamikája megmagyarázza a víz mélylágyításának szükségességét, hogy a maradék teljes keménység legfeljebb 0,01–0,02 (mg-eq) / l legyen.

Az iszaplerakódások maximális csökkentését a kazánkör független csatlakozása biztosítja a hőellátó körben, amely kizárja az iszap bejutását a fűtési hálózatokból és a fogyasztói fűtési rendszerekből. Korlátozni kell a mágneses és komplexképző kezelés alkalmazását még akkor is, ha iszapleválasztó van a körben és használatban. időszakos tisztítás, melynek gyakoriságát és idejét a kazán alsó pontjaitól a kazán vízkémiai üzemmódja határozza meg.

Fenn kell tartani a kazán hidraulikus üzemmódját a hűtőfolyadék becsült áramlási sebességével, amelyet a tervezési terhelésnél a kazán bemeneti és kimeneti nyílásánál megengedett hőmérséklet-különbség határoz meg. Minden üzemmódban ellenőrizze a hűtőfolyadék szükséges visszakeringetését, hogy kizárja az alacsony hőmérsékletű korróziót a kazán hátsó fűtőfelületeiben, amelyet azzal a feltétellel számítanak ki, hogy a víz hőmérséklete a kazán bemeneténél meghaladja a füstgáz harmatpont hőmérséklete 5 °C.

A vizsgált kérdések nemcsak a tűzcsöves kazánok tervezésére és működésének megszervezésére vonatkoznak, hanem közvetlenül kapcsolódnak a működési módokhoz a biztosító szempontjából. technológiai folyamatok. Így a fogyasztóknak szolgáltatott teljesítmény helyzeti szabályozása „be-ki” égő üzemmódban objektíven jelentősen csökkenti a kazán élettartamát, figyelembe véve a fém ciklusfáradtságát. Néha azonban a moduláló égők használata, különösen a reverzibilis kemencékben, kis terhelés mellett a láng idő előtti elfordulását okozhatja az égő közelében, és ennek következtében a kemence egyes szakaszai és az elülső csőlemez túlmelegedését okozhatja. Hasonló folyamat zajlik le jelentős ritkulással a kazán mögötti égéstermék-elvezetőben. Egyes esetekben a kazán alacsony aerodinamikai ellenállása mellett ez a hatás ~25 Pa-os ritkulásnál jelentkezik.

A kazánok működési módjának megsértése elfogadhatatlan:
- nem megfelelő vagy letiltott vegyszeres vízkezeléssel (akár annak rövid távú leállásával is);
- szerkezeti változtatások bevezetésével a kazánban - a turbulátorok eltávolításakor, a hűtőfolyadék bemeneti-kimeneti csatlakozási sémájának megváltoztatásakor stb .;
— letiltott recirkulációs szivattyúkkal;
- égéstermék-hőmérséklet-szabályozás, aerodinamikai ellenállás és hidraulikus nyomásveszteség nélkül a kazánban;
— a fűtési hálózatok szivárgásának ellenőrzése és a hálózati víz iszaptól való megtisztítása nélkül, időszakos lefújás nélkül.

A tűzcsöves kazán egy olyan eszköz, amely széles körű népszerűségre tett szert a felhasználók körében. Mindenekelőtt az eszköz egyszerűsége és a beállítások elérhetősége vonzó. Egy ilyen kazán használata nem olyan nehéz, és a készülék hatékonysága sokszorosa.

A könnyű használat azonban nem zárhatja ki a biztonsági követelményeket. Ennek ellenére a fűtési rendszer nem tűri ennek elhanyagolását.

Az ilyen berendezések megjelenése a 19. századra nyúlik vissza. Meglepő módon a mai napig a természetes változásokon átesett design továbbra is népszerű és keresett.

Az ilyen kialakítású kazánokat széles körben használják mind a magánháztartásokban, mind az otthonokban ipari mérleg. Ha szervezést tervez fűtési rendszer a házban nem szabad leírni egy olyan lehetőséget, mint a tűzcsöves kazán.

Az első tűzcsöves kazánok megalkotásakor fő feladatuk a gőzberendezések termelékenységének növelése volt anélkül, hogy lényegesen változtatnának azok kialakításában és méreteiben. Ma már vásárolhat egy modern turbotermes tűzcsöves kazánt

Orosz gyártás a cég honlapján http://kep-project.ru/.

Ma a tűzcsöves kialakítás a gázcsöves berendezések egyik alfaja, amely több csőből áll, amelyek belsejében üzemanyag található.

Az ilyen kazánoknak két fő típusa van, amelyek mindegyikének saját működési elve van:

• tűzcsöves gőzkazánok;
• tűzcsöves melegvíz bojlerek.

A gyártótól függően ezeknek a kazánoknak a kialakítása saját jellemzőkkel rendelkezhet. A komplett alkatrészkészlet jellemzői semmilyen módon nem befolyásolják a berendezés hatékonyságát. A kazán rendeltetése a munka berendezését, méreteit és jellemzőit is befolyásolja.

A tűzcsöves fűtőkazánok előnyei és hátrányai

Kezdjük természetesen az ilyen eszközök által nyújtott előnyökkel. A tűzcsöves kazánok felhasználásuk sajátosságai miatt népszerűvé váltak a különböző iparágakban.

A kazán kialakítása egyszerű és felhasználóbarát, magán- és ipari méretekben egyaránt.

Ezenkívül a kazánok népszerűvé váltak a fent említett típusok sokfélesége miatt.

• A tűzcsöves kazánok meglehetősen optimális biztonsági szintet biztosítanak a használat során.
• A készülék kompaktsága nem korlátozza teljesítményét és teljesítményét.
• A kazán működése automatikusan megszervezhető további vezérlőeszközökkel való felszereléssel.
• A rendszerre hőmérőt, légtelenítőt, nyomásérzékelőt, nyomásmérőt szerelhet fel, hogy a kazán automatikusan végezze a munkáját. Ugyanakkor működés közben az égőnél nem jelentkezik a tűzpulzálás problémája, amit a fűtésre használt egyéb készülékek működésénél is megfigyelhetünk.
• Köszönet modern anyagok gyártáshoz használják, a tűzcsöves kazánok nincsenek kitéve a korróziónak és a rozsdának. Ez azt jelenti, hogy a fűtési rendszer hosszú évekig működhet anélkül, hogy a fűtött helyiséget veszélyeztetné.

A kazánok hátrányai, különösen a körülmények között ipari felhasználás, erősen robbanásveszélyes. Ami azonban a nem kellően biztonságos működési feltételek megszervezésével magyarázható.

Ezért a tűzcsöves kazán működésének kiválasztásakor figyelembe kell venni a használatának alapvető követelményeit. A lángcsövek jelenléte miatt a biztonsági követelmények különösen szigorúak. Az ilyen kazánok működése a következőkben különbözik:

• gőz- és melegvizes tűzcsöves kazánokban a hűtőfolyadék sokkal kisebb sebességgel mozog, mint más fűtőberendezésekben, ez a készülék belsejében stagnáló zónák megjelenéséhez vezet, amelyek működésre veszélyesek;
• egy másik ok, amiért az ilyen kazánok robbanékonyabbak, az a készülékben való jelenlét több víz;
• nagyszámú a víz egy másik problémát okoz - vízkő és lerakódások képződését a készülék belsejében a falakon.

A vízkőképződés minden eszközre veszélyes. Ami a tűzcsöves kazánokat illeti, bennük meglehetősen egyenetlenül képződik a vízkő, ami megzavarja a készülék működését és komoly problémákhoz vezethet.

Ez azt jelenti, hogy a kazán működésével kapcsolatos problémák elkerülése és annak biztosítása érdekében biztonságos működés, szükséges a készülék rendszeres ellenőrzése és javítása, probléma esetén.

A sérült alkatrészek időben történő cseréje lehetővé teszi a kazán biztonságának helyreállítását, és maga a készülék teljesítményét és hatékonyságát.

Mindenesetre a berendezés biztonsága érdekében ne lépje túl a működési tartományt, tartsa be a biztonsági intézkedéseket és műszaki utasításokat gyártó.

A tűzcsöves vízmelegítő berendezések meglehetősen elterjedtek az egész világon. A tűzcsöves kazánok először a 19. században jelentek meg. A tervezést annak érdekében hozták létre, hogy növeljék a gőzberendezések teljesítményét az egység méretének és alakjának növelése nélkül.

Elterjedtségük jelenleg a könnyű kezelhetőségnek, a könnyű javítási és karbantartási munkáknak köszönhető, valamint a szerkezeten belüli légköri nyomás feletti nyomás jelenlétében történő alkalmazásnak.

A működés elve és a tervezési jellemzők

A tűzcsöves kazán a gázcsöves berendezés egyik alfaja, amelynek felülete bizonyos számú lángcsőből áll, amelyeken belül meghatározott típusú tüzelőanyag mozog.

A berendezéseknek két fő osztálya van:

• Tűzcsöves gőzkazánok. Előreírják a hűtőfolyadék gőzzel történő melegítését. Belül erre a célra speciális tartályokat helyeznek el.
• Tüzelőcsöves melegvíz bojlerek. Az előző verziótól eltérően, ahol tilos az egység gőzterét gázokkal melegíteni a falak magas szintű felmelegedésének megakadályozása érdekében, ez a fajta mechanizmus az egész testet vízzel melegíti.

Leggyakrabban a tűzcsöves berendezéseknek elegendőek egyszerű kialakítás- hengeres test, amely vízszintesen helyezkedik el. Típustól és osztálytól függően az egység tartalmazhat meleg vizet vagy gőz- és vízosztályú térfogatokat és tartályokat.

A tűzcsöves kazán működési elve meglehetősen egyszerű. Az összes lángcső elülső végén túlnyomásos típusú égő található, amely gázt, ill folyékony üzemanyag. Ennek köszönhetően a lángcső egy speciális égéstérré válik, ahol szinte az összes, a készülékbe kerülő tüzelőanyag kiég.

Rizs. egy

Ami a gőz-tűzcsöves kazánokat illeti, az ilyen modellek gyakran háromutas hőcserélővel rendelkeznek. Ez azt jelenti, hogy mielőtt közvetlenül a szabadba kerülnének, a gázok háromszor áthaladnak a lángcsöveken, amelyeket vízzel átmosnak. Az első lépés az égéstér.

A hőmérsékleti index ott a legmagasabb. A kamra területén a gázok megváltoztatják útjukat és bejutnak a második áthaladás lángcsöveibe, onnan pedig a harmadik áthaladás lángcsöveibe. A mozgási sémát az egység szerkezetén belüli ventilátor működése, valamint a természetes huzat miatt hajtják végre és irányítják kémény.

Rizs. 2

A tűzcsöves gőzkazán hasonló modelljének tartályában a vízszint instabil. Működés közben a víz egy része felforr, és gőz formájában belép a szerkezetbe, ahol a kis cseppeket egy speciális alkatrész - egy szeparátor - segítségével választják el. Ez a folyamat kötelező. NÁL NÉL másképp vízkalapács lép fel, ami hátrányosan befolyásolja a gőzberendezés működését.

A tűzcsöves melegvizes kazán kialakítása testből, elülső és hátsó burkolatokból, füstgázok eltávolítására szolgáló csövekből és tartókból áll. Maga a karosszéria kialakítása tartalmaz egy kamrát, amelyet egy lekerekített aljú lángcső képvisel, egy konvekciós zónát, az egység elülső kamráját és a támasztékokat. Ezenkívül a tűzcsöves melegvíz bojler hőszigetelő anyagokkal van bevonva.

Azok a gázok, amelyek egy adott típusú tüzelőanyag égése során a lángcsőben képződnek, megváltoztatják mozgási irányukat és visszatérnek a fűtőberendezés elejére. Miután a hőt átadták a hűtőfolyadéknak, kivezetik a kéményen keresztül.

A gőz- vagy melegvizes tűzcsöves kazán kialakítása eltérő lehet. Helyszín és felszerelés különböző összetevők berendezések, beleértve a lángcsöveket, eltérhetnek a különböző gyártók, valamint az egység rendeltetésétől és méreteitől függően.

Tulajdonságok és előnyök

Széles körben elterjedt különböző területeken tűzcsöves kazánokat a következő jellemzők miatt kaptak:

• Az egyszerű kialakítás és a könnyű használhatóság jelenléte vele.
• Többféle berendezés elérhetősége, beleértve a forró vizet és a gőzt.
• Magas hőterhelésű területek jelenléte.
• Optimális szint tűzcsöves kazánok biztonsága.
• Nagy teljesítmény kompakt méretekkel.
• Fűtőberendezések rendelkezésre állása biztosítva automatikus működés. Ez további eszközök használatával érhető el: nyomásmérő, légtelenítő, hőmérő, víznyomás-érzékelő stb.
• Az égő stabil működése a kazán tűzcsövein a láng lüktetésének problémája nélkül.
• A hőcserélő acél felhasználása lehetővé teszi a gőz- és melegvizes tűzcsöves kazánok védelmét a korróziótól és a szélsőséges hőmérséklettől.

Némi vita ellenére ezt a fajt fűtőberendezéseket, mind a gőz-, mind a melegvíz típusú, széles körben használják az európai országokban az ipari szektorban.

A mutatót befolyásoló tényezők közül a következőket lehet megkülönböztetni:

• A tűzcsöves kazánokban használt nagy mennyiségű víz lehetővé teszi a stabil kilépő hőmérséklet fenntartását.
• A gőz- vagy vízmelegítő tűzcsöves egységek alacsony hidraulikus ellenállása közvetlenül befolyásolja az üzemeltetési költségek csökkenését.
• A kazán lángcsöve közel 100%-os tüzelőanyag elégetést biztosít, ami magas, 90% feletti hatásfokot biztosít.
• Magas szint a gőz- vagy vízmelegítő berendezések hőereje lehetővé teszi a szerkezet hőveszteségének csökkentését kedvezőtlen éghajlati viszonyok mellett.

Rizs. 3

Ami a tűzcsöves egységek hiányosságait illeti, ez a viszonylag nagy robbanékonyságuknak tudható be, amit az egység, különösen a tűzcsövek tervezési jellemzői magyaráznak. A berendezések használatára vonatkozó összes szabály és előírás betartása mellett azonban a gőz- és melegvizes tűzcsöves kazánok teljesen biztonságosak és megbízhatóak lesznek.

Működési jellemzők

> Figyelembe véve a tűzcsöves kazánokkal szemben támasztott magas biztonsági követelményeket, amelyeket közvetlenül befolyásol a lángcsöves kialakításuk, gőz- és melegvizes tűzcsöves kazánok üzemeltetésekor a következőket kell tudnia:

• A lángcsövek jelenléte azt a tényt eredményezi, hogy a gőz- és melegvizes tűzcsövekben a hűtőfolyadék sebessége kicsi, ami pangó zónák kialakulásához vezet az egységen belül.
• A tűzcsöves kazánok vízmennyisége sokkal nagyobb, mint a vízcsöves vízmelegítő berendezéseké. Ez robbanékonyabbá teszi az egységet.
• A vízmelegítő vagy gőzegységek meghibásodásának fő oka a különféle lerakódások és vízkő képződése. Figyelembe véve tervezési jellemzők berendezések, különösen a lángcsövek jelenléte, a vízkő egyenetlenül halmozódik fel az egységekben, ami a hőcserélő túlmelegedését okozza.

Rizs. négy

A robbanás megelőzése érdekében ezeket az egységeket időben meg kell javítani és karbantartani. Minden használhatatlan alkatrészt, beleértve a lángcsöveket is, időben ki kell cserélni. Használat közben nem lépheti túl az üzemeltetési határokat, és szigorúan tartsa be az utasításokban és az utasításokban előírt összes utasítást Műszaki adatok tűzcsöves kazánok.

Lehetőség a berendezés gázüzemre átalakítása

Az ellátáshoz leggyakrabban gőz- vagy vízmelegítő tűzcsöves eszközöket használnak forró víz lakóépületekés vállalkozások. Az ilyen típusú berendezéseket gyakran ipari vállalkozásokban és szervezetekben használják. Ugyanakkor a hatékonyság növelése érdekében a tűzcsöves kazánok gyakran átváltanak gázra.

Ennek az opciónak a megvalósításához további alkatrészeket kell beszerelni a berendezés belsejébe. Kötelező elemek vannak gázégők alacsony nyomás amely speciális típusú közepes nyomású befecskendező típusú égővel helyettesíthető. A rácsot is el kell távolítania. A tűzcsöves kazánokban fő célja az égés szilárd tüzelőanyag azonban, mivel ez nem szükséges, ha gáz van jelen, eltávolítható.

Szükséges mozzanat az elülső csempe leszerelése és az új verzió felszerelése is. Ez a folyamat elkerülhető stabilizátorral ellátott befecskendező égők felszerelésével.

A tűzcsöves kazán gázra való átültetésének ésszerűségét illetően a szakemberek körében nincs egyértelmű vélemény. Egyesek ezt a lehetőséget meglehetősen elfogadhatónak és megbízhatónak tartják, míg mások azt javasolják, hogy helyettesítsék alternatív egységekkel. Mindenesetre megfelelően ittas munkával a berendezés megbízhatóan és optimális műszaki teljesítménnyel fog működni.

Az ilyen manipulációk egyetlen hátránya, hogy a gázra váltás után a tűzcsöves kazánok égőfúvókája felmelegedhet, ami égési pulzációval, halk pattanással, recsegéssel és lángkilökéssel jár.

Mivel a tűzcsöves kazán gázüzemre átalakítása összetett, tudást és bizonyos készségeket igénylő folyamat, és tekintettel arra is, hogy az esetleges működési hibák robbanásveszélyes helyzet kialakulásához vezethetnek, minden munkát megfelelő képesítéssel rendelkező szakembereknek kell elvégezniük. . Az illetéktelen beavatkozás veszélyes helyzetet teremthet a berendezés tulajdonosa és hozzátartozói számára.

A tűzcsöves kazánokat széles körben használják különféle területeken. Jó teljesítményűek, könnyen telepíthetők, működtethetők és karbantarthatók, valamint könnyen kezelhetők javítási munkálatok. A modellek széles választéka lehetővé teszi, hogy bármilyen helyiséghez és a legtöbbhez megfelelő opciót válasszon különböző feltételek. A fő dolog a választás minőségi opcióés szigorúan kövesse a használati utasítást.