Жаротрубний котел: принцип роботи та особливості

Вже більше двохсот років людство використовує жаротрубное обладнання. Такі агрегати застосовуються в системах опалення на підприємствах тваринництва, на різних виробництвах, у будівельних компаніях, у військових частинах. Компактні рішення знайшли застосування в приватному опаленні – в котеджах, на дачах і в приватних будинках. Сучасні котли жаротрубні істотно відрізняються від своїх предків – вони дозволяють без зміни своїх габаритних розмірів істотно підвищити рівень продуктивності.

У чому особливості?

Форма і зовнішність даних агрегатів може бути самою різною. Однак у більшості випадків у продажу зустрічаються вироби циліндричної форми. Одножаровые моделі оснащені двома ємностями-резервуарами. При цьому один резервуар знаходиться всередині іншого. Ці два сегменти пов'язані через фланці і паросборники.


У передній частині агрегату є топка, а в задній встановлена система відводу продуктів згоряння. Щоб паровий котел міг працювати, необхідно забезпечувати йому подачу повітря. Останній подається у примусовому порядку. Подача повітря здійснюється під колосник за допомогою вентилятора. Він зафіксований на фронтальній майданчику. Жаротрубні котли, що працюють на газі або дизельному паливі, оснащені пальником і трубою, через яку відводяться продукти горіння. Котли обладнуються теплообмінниками – кращим з них вважається сталеве виріб. Сталь не піддається корозійної дії і не деформується з причини постійних перепадів температури.

Принцип дії

Ці котли є одним з підвидів газотрубних агрегатів, поверхня яких складається з жарових труб. Всередині них циркулює рідке або газоподібне паливо. Принцип роботи жаротрубного котла дуже простий. На передній частині жарових труб є пальник з примусовим наддувом. У ній може згорати газ або рідкі види палива. Жарова трубка – це не що інше, як топкова камера. Всередині неї ефективно згорає все паливо, яке подається до приладу.


У процесі роботи такого опалювального обладнання утворюється пара. Температура пари не вище, ніж 115 градусів. Тиск усередині становить не більше 007 МПа. Такий пар підходить для опалювальної системи приватних будинків або для використання у виробничих процесах.

Види котлів

Розрізняють парові і жаротрубні водогрійні котли для приміщень. Перші нагрівають теплоносій за допомогою пари. Всередині для цього є спеціальні резервуари. Другі відрізняються тим, що корпус обігрівається з використанням води.

Особливості парових котлів

Дані моделі в більшості випадків оснащуються триходовим теплообмінником. Перш, ніж продукти згоряння будуть викинуті назовні в трубу, вони здійснюють три проходи по трубах, омывающимся водою. Першим ходом є камера згоряння. Там найбільша температура. Далі гази змінюють свій напрямок і подаються в труби другого ходу, а потім – в труби третього ходу. Така схема руху повністю здійснюється за рахунок вентилятора і природної тяги димаря. Перша труба, як уже зазначено, – це камера згорання. Друга служить для відведення нагрітої води в систему гарячого водопостачання. Третя забезпечує роботу опалювальної системи. Рівень води в баці парового жаротрубного котла нестабільний. В процесі експлуатації вода може википати і у формі пара надходити всередину, де за допомогою сепаратора відокремлюються краплі. Це обов'язковий процес. Інакше будуть відбуватися гідроудари, що не кращим чином позначиться на роботі устаткування. Власники повинні постійно контролювати, скільки води знаходиться в котлі.
Велика частина таких агрегатів застосовується в промислових і технологічних процесах, коли потрібна максимальна енергоефективність. Котли такого типу створюють величезну кількість тепла для обігріву паливних баків, деаераторів, турбін.

Водогрійні агрегати

Конструкція являє собою корпус і кришки – передню і задню. Також є труби для відведення газів, опори. У корпусі є камера згорання у вигляді жарової труби з округленим дном. Всередині є конвективна зона. Додатково котел покривається спеціальними матеріалами для теплоізоляції. Гази тут змінюють напрямок і повертаються у фронтальну частину. Після того, як вони віддадуть тепло воді або іншого теплоносія, вони будуть виведені в димохід.

Електричні котли парові

Ми розглянули принцип роботи жаротрубних котлів, працюючих на газі або рідкому паливі. Але існують також і електричні агрегати. На відміну від аналогів, що потребують газ або рідке паливо, електричні пристрої не спалюють кисень в повітрі і не потребують запаси пального. Багато моделей оснащуються автоматикою і системами дистанційного управління. Такі моделі набагато вигідніше, ніж їх газові або дизельні аналоги.

Котли-утилізатори

Для виробничих процесів використовують спеціальні жаротрубні котли, в яких немає звичної камери згоряння. Для приготування пари в цих моделях використовується тепло, яке виробляється в результаті різних процесів. При невеликих навантаженнях застосовують газотрубные рішення. Для промисловості забезпечується зниження викидів небезпечних продуктів у відкритий повітря, значно знижуються витрати на очищення газів, забезпечується можливість використовувати недороге паливо для опалення.

Водотрубний і прямоточний паровий агрегат

Жаротрубний котел водотрубний котел відрізняються один від одного. Водотрубний – пряма протилежність жаротрубному агрегату. По тому, як працюють ці рішення, виділяють водотрубні і прямоточні. Паровий барабанний котел має в конструкції топкового екрана труби, з'єднані з барабанами середнього поперечника. Вода або інший теплоносій кілька разів циркулює по ненагретым трубах, покращуючи теплопровідність. Барабани являють собою резервуари, всередині яких розділяється вода і пар. Циркуляція в барабанах може бути як примусова, так і природна. У прямоточному котлі барабан відсутня. Це не що інше, як змійовик, що знаходиться всередині топки. Теплоносій в змійовик нагнітається за допомогою насоса. Вода в водотрубном котлі тече через трубки випарника і перетворюється в пар. У перехідній зоні процес утворення пари закінчується, і потім він подається в пароперегрівач.

Ці котли є розімкнутої гідравлічною системою і можуть функціонувати при тиску більше або менше, ніж заданий. Серед основних переваг можна виділити високу швидкість підігріву, відмінну циркуляцію, ККД вище, ніж у жаротрубних котлів, захист від перегрівів, можливість використовувати різні види палива, компактні розміри.

Особливості експлуатації

Принцип жаротрубного котла заснований на приготуванні пара. Тому агрегат вимагає належного ставлення. Потрібно регулярно стежити за стабільністю роботи. Виробник вказує вимоги щодо безпеки. Основні пункти – це накип і відкладення. Вони часто є причиною виходу з ладу обладнання. Із-за особливостей конструкції трубопроводу, відкладення накопичуються всередині нерівномірно, що може викликати перегрів. За рахунок того, що котел сталевий жаротрубний використовує для роботи більшу кількість води на відміну від водотрубного аналога, то існує ризик вибуху. Будова труб знижує швидкість циркуляції теплоносія – утворюються так звані застійні зони. Обслуговування котла – це своєчасна заміна теплообмінників, регулярна чистка, контроль за роботою. Якщо слідувати інструкції, то котел буде працювати більше заявленого виробником терміну.

Плюси і мінуси

Основна перевага цих рішень – це автономність. За допомогою доступних агрегатів можна зібрати відмінну, просту у використанні опалювальну систему. Якщо є необхідність, триходові жаротрубні котли можуть нагрівати воду для гарячого водопостачання. Багато залежить і від вибору палива – перед покупкою варто орієнтуватися на моделі, що працюють на газу, дизелі і електриці.
Паливо та матеріали, з яких виготовлений котел, істотно впливають на термін служби. У середньому, термін експлуатації становить від 20 до 50 років. При необхідності можна здійснювати ремонт. Автоматика і електроніка дає можливість налаштовувати температуру і утримувати її на постійному рівні. Серед недоліків відгуки виділяють необхідність у постійному контролі та обслуговуванні. Через деякий час котел вимагає нову закладку палива. Особливо це стосується моделей, що працюють на твердому паливі. Іноді доводиться чистити камеру згоряння від кіптяви і шлаку, прочищати димар.

Висновок

Отже, ми з'ясували, що собою представляють котли жаротрубні. Ці агрегати є відмінною заміною традиційних газових. Але при експлуатації є певні незручності. Головний плюс цих агрегатів полягає в автономності та універсальності. Також конструкція піддається ремонту і порівняно нескладна. Обладнання підходить для приготування гарячої води. І нехай для багатоквартирного будинку подібні системи не дуже актуальні, для заміських будинків і котеджів це доступне опалення.