Kazán

A fűtőkazán  egy zárt tartályon alapuló berendezés , amelyben a hűtőfolyadékot (leggyakrabban vizet vagy gőzt ( gőzkazán )) előre meghatározott hőmérsékletre melegítik, és a fogyasztók hő- és (vagy) melegvízellátására szolgál. A felmelegített vagy elpárologtatott folyadék kilép a kazánból, és különféle fűtési folyamatokban vagy rendszerekben használható fel, beleértve a vízmelegítést, a központi fűtést, a gőzkazán alapú energiatermelést , a főzést és a higiéniát .

A kazánok főbb műszaki paraméterei

• Névleges teljesítmény ;
• Hatékonyság ;
• A felhasznált hőhordozó ;
• A hűtőfolyadék hőmérsékletének működési tartománya ;
• a hűtőfolyadék üzemi nyomása ;
• A kazán hidraulikus ellenállása ;

A kazánok típusai

A felhasznált tüzelőanyag típusa szerint a fűtőkazánok a következőkre oszthatók:

• szilárd tüzelőanyag ( pellet , fa , szén ),
• folyékony üzemanyag ( dízel , fűtőolaj ),
• gáz
• elektromos
• kombinált

Szilárd tüzelésű kazánok

Kazánok, melegvíz pellet

A melegvizes (tűzcső), pellet (szilárd tüzelőanyag) kazánok kizárólag fatüzelésű pelletekkel ( pellet ) működnek. A teljesítmény kb. 30%-a a pelletkazán égésterében, a teljesítmény kb. 70%-a a konvektív kamrában távozik. Pellet égetésére alkalmas univerzális melegvíz kazánokat is gyártanak (hulladékhő kazánok), amelyek hatásfoka 80% alatti.

A kazánok vízmelegítésűek (tűzcsöves), közönséges tűzifával , szeméttel , levelekkel és egyéb szilárd szerves hulladékkal dolgoznak. A préselt szalma elégetésére alkalmazzák. A meglévő kazánok teljesítménytartománya 30 kW -tól 2 MW-ig terjed, de a hatásfok alacsony, mivel különböző paraméterű tüzelőanyagot égetnek el.

Gázfűtési kazánok

A gázfűtési kazánok földgázzal , vagy kialakítási lehetőségekkel cseppfolyós gázzal üzemelnek.

A gázkazánok a leggyakoribb kazántípusok mind Oroszországban, mind az egész világon. Az eladott kazánok körülbelül fele gázkazán. Ebben nincs semmi különös, mert a gáz a legkényelmesebb tüzelőanyag a kazánok fűtéséhez.

A telepítés helye szerint kétféle kazán különböztethető meg - fali gázkazán és padlón álló.

Minden padlógázkazán két fő csoportra osztható: légköri és nyomás alatti (néha cserélhető, ventilátoros, csuklós) égőkkel . Az atmoszférikus égők egyszerűbb kialakításúak és olcsóbbak, csendesebben működnek. A túlnyomásos égővel ellátott kazánok nagy hatásfokkal rendelkeznek, és sokkal drágábbak. A kényszerhuzatú égőkkel működő kazánok lehetővé teszik gáz- és folyékony tüzelőanyaggal egyaránt működő égő beépítését.

A falra szerelhető gázkazánok általában meglehetősen kompaktak és ennek megfelelően kis teljesítményűek (legfeljebb 30 kW), de a gázkazánok meglehetősen nagy hatásfokkal. A falra szerelhető fűtőkazánok természetes huzattal is rendelkeznek , a nyitott égéskamra jelenléte miatt, valamint a zárt kamrával, azaz az égéstermékek kényszerített eltávolításával.

A padló- és fali gázkazánokat általában a következő fő típusokra osztják:

• Egykörös gázkazánok;
• Kétkörös gázkazánok;

Az egykörös gázkazánokat csak helyiségek fűtésére használják. Kétkörös kazánok, ezen kívül fűtésre és melegvíz ellátás megszervezésére is.

A kétkörös gázkazán két funkciót lát el, a folyóvíz fűtését és a fűtési rendszer fűtését. A gáz égésének biztosításához levegő szükséges , zárt égésterű gázkazánban a levegőt az utcáról koaxiális csövön keresztül táplálják be . Biztonságos, a helyiségből származó oxigén nem ég el és növeli a kazán hatásfokát, az utca levegőjét kilépő füstgázok segítségével melegítik, ami minimális hőveszteséget biztosít ehhez a folyamathoz. A kétkörös gázkazán egy szerkezetileg moduláris szerkezet, amely egy biztonsági és vezérlőcsoportot, egy keringető szivattyút, egy tágulási tartályt, egy hőcserélőt, egy gázégőt és egy égéstermék-ventilátort tartalmaz.

A közelmúltban új típusú gázkazánok jelentek meg - kondenzációs kazánok . Ez a berendezés annak köszönheti nevét, hogy az égéstermékek közül kiválaszthatja a bennük lévő vízgőz kondenzációjával nyert "látens" hőt. Ennek a hőnek a felhasználása, amely általában a füstgázokkal együtt távozik, lehetővé teszi, hogy a kazán átlagosan 107-109%-os feltételes hatásfokot érjen el a fűtési időszakra.

Elektromos kazánok

Elektróda kazánok

A hűtőfolyadék melegítési folyamata az elektróda típusú elektromos vízmelegítőben ohmos fűtés miatt következik be, vagyis a hűtőfolyadék melegítése közvetlenül, „közvetítő” (például fűtőelem) nélkül történik . Ebben az esetben az elektrolízis jelensége nem figyelhető meg, mivel a katód és az anód folyamatosan helyet cserél az elektromos hálózat frekvenciájával.

Az elektróda kazánok előnyei:

• A víz hiánya a kazánban bekapcsolt állapotban (száraz futás) nem vezet semmilyen következményhez és a vízmelegítés hiánya miatti meghibásodáshoz.
• A kazán elektródáin lerakódott vízkő csak csökkenti a kazán teljesítményét, és nem vezet az elektródák tönkremeneteléhez.
• Az elektródák általában kompaktabbak, mint a fűtőelemek.
• Gyakorlatilag néma.

Az elektróda kazánok hátrányai:

• Az elektromos áram közvetlenül a hűtőfolyadékon halad keresztül, ami jelentősen növeli az áramütés kockázatát, és a hatalmas szivárgóáramok miatt lehetetlenné teszi az RCD (maradékáram-védő) használatát egy ilyen kazánnal együtt.
• A hőhordozó elektromos vezetőképességgel történő gondos vízkezelése szükséges.
• Az elektromos kazán teljesítménye nem állandó, és erősen függ a rendszerben lévő hűtőfolyadék hőmérsékletétől, és a hűtőfolyadék hőmérsékletének növekedésével megnő az elektromos vezetőképessége és az energiafogyasztása, így az első indításkor rendszer a hideg évszakban, előfordulhat, hogy a kazán teljesítménye nem elegendő a fűtéshez. A hűtőfolyadék elektromos vezetőképességének a szükséges szintre való növekedése alacsony hőmérsékleten oda vezethet, hogy a rendszer felmelegedése után annyira megnőhet, hogy az jelentős túlterheléshez és balesethez vezethet az áramellátó hálózatban. , valamint a kazánt vezérlő tápegység meghibásodása.
• Ugyanez a hatás (a hűtőfolyadék elektromos vezetőképességének növekedése a hőmérséklet emelkedésével) néha az elektródák közötti távolság íveltolásához (valójában rövidzárlathoz) vezet, hatalmas áramlökéssel a táphálózatban, és ennek eredményeként többszörös meghibásodáshoz. a hálózatban található különféle berendezéseket.
• Alkalmatlan hagyományos fagyállók, fagyállók és nyersvíz hőhordozóként történő felhasználására.
• Ha melegvízhez használja, egy másik körre lesz szüksége.
• Az üzembe helyezés elvégzéséhez szakképzett telepítésre és a víz elektromos vezetőképességére vonatkozó speciális ismeretekre van szükség.
• Az elektróda kazánok nem fagyos hűtőfolyadéka drága, mivel alacsony sótartalmú adalékanyagokat tartalmaz.

TENovye kazánok

Ezeknek a kazánoknak a működése a hőenergia elektromos fűtőelemből hűtőközegbe (vízbe) történő átvitelén alapul .

A fűtőelemes kazánok előnyei:

• A kazánban lévő fűtőelemek nem rendelkeznek elektromos csatlakozással a hűtőközeggel, ezzel kapcsolatban sokkal elektromosan biztonságosabb, gyakorlatilag nincs szivárgó áram, ami lehetővé teszi az RCD (maradékáram-védő) beépítését a hűtőközeggel együtt. kazán.
• A teljesítmény mindig állandó, és nem függ a használt hőhordozótól és annak hőmérsékletétől. Csak a hálózati tápfeszültség változásának határain belül változhat.
• Lehetőség van lépcsőzetes (több fűtőelem esetén) vagy zökkenőmentes teljesítményszabályozás végrehajtására, amely lehetővé teszi a táphálózat feszültséglökések minimalizálását a kazán be- és kikapcsolásakor.
• A kazánok működhetnek hagyományos fagyállóval, fagyállóval, vízzel.
• Egy fűtőelem meghibásodása általában nem jelenti a teljes kazán leállását.
• Melegvízellátásra használhatók egykörös séma szerint.
• A kazánok túlhevített vízzel működhetnek, míg a túlhevített víz hőmérsékletét csak az a nyomás határozza meg, amelyre a kazántestet tervezték.
• A kazánok fűtőelemeinek karbantartása nem igényel speciális ismereteket a víz elektromos vezetőképességéről.

A fűtőkazánok hátrányai:

• A fűtőelem (Tubular Electric Heater) korlátozott erőforrással rendelkezik, és kiéghet, ezért a kazán kiválasztásakor ügyelni kell a fűtőelemek cseréjének lehetőségére.
• A vízkő lerakódása a fűtőelemeken jelentősen rontja azok hűtését és idő előtti meghibásodásához vezet.
• Víz nélküli üzem esetén (száraz futás) a fűtőelemek azonnal meghibásodnak, ellentétben az elektródákkal.
• A fűtőelemes kazánok ára magasabb, mint az elektródáké.

Indukciós kazánok

Az indukciós fűtés elve az elektromágneses indukció jelenségén alapszik - egy váltakozó mágneses tér által indukált áram létrehozása. Az indukciós fűtési rendszer a transzformátorhoz hasonló kialakítású, két áramkörből áll. A primer kör egy mágneses rendszer, a szekunder kör egy hőcserélő vagy TVEL (fűtőelem). A mágneses rendszer által létrehozott váltakozó mágneses tér hatására a hőcserélő eszköz fémében áramok indukálódnak, ami felmelegszik. A hőcserélő berendezés fűtött felületeiről a hő a fűtött közegbe kerül.

Az indukciós kazánok előnyei:

• A fűtőelemek alapvető hiánya, ami kiküszöböli magának a kazánnak a meghibásodását.
• A leválasztható csatlakozások teljes hiánya a kialakításban, ami kiküszöböli a szivárgás lehetőségét.
• A méretezési hajlam jelentős csökkenése.
• Magas elektromos biztonság.
• Szinte bármilyen hőmérsékletre és nyomásra kazán gyártásának lehetősége, ami különösen fontos technológiai alkalmazásoknál.
• Gyakorlatilag bármilyen hőhordozóval lehet dolgozni.

Az indukciós kazánok hátrányai:

• Magas költség a fűtőelemekhez és elektródákhoz képest (az RF konverternek köszönhetően)
• Nagy méretek és hatalmas tömeg.
• Nehéz, egyenletes teljesítménybeállítás.

Kombinált kazánok

A kombinált kazánok egynél több típusú energiahordozón működhetnek (általában kettő). Ez további energiafüggetlenséget biztosít. Például a gázellátás megszakadása esetén egy ilyen kazán szilárd tüzelőanyaggal működhet.

Lásd még

• Vízcsöves kazán
• Gázcsöves kazán
• gőz bojler
• Pirolízis kazán

Irodalom

• Skanavi A. N. Fűtés. Tankönyv középiskoláknak. — M.: ASV, 2008. S. 576. ISBN 978-5-93093-161-7
• Fűtés. 1. rész Szerkesztette a műszaki tudományok kandidátusa I. G. Staroverov és mérnök. Yu. I. Schiller . - M .: Stroyizdat, 1990. S. 344.
• Shchekin R. V., Korenevsky S. M., Bem G. E. et al. Fűtés és hőellátás. - Kijev: Budivelnik, 1976. S. 416.
• Tervezői kézikönyv. Termikus hálózatok tervezése. Nikolaev A. A. szerkesztésében . - M .: Építőipari Irodalmi Kiadó, 1965. S. 360.
• Ionin A. A. Gázellátás. 4. kiadás, átdolgozva és bővítve. - M .: Stroyizdat, 1989. S. 439.
• Styrikovich M. A., Katkovskaya K. Ya., Serov E. P. Kazánegységek . - M .: Állami Energetikai Könyvkiadó, 1959. S. 487.
• Shchegolev M. M. Tüzelőanyag, kemencék és kazántelepek. - M .: Állami Építészeti és Építőipari Irodalmi Kiadó, 1953. S. 544.
• Skaftymov N. A. A gázellátás alapjai. - L .: Nedra, 1975. S. 343.
• Kiselev N. A. Kazánberendezések. 2. kiadás, átdolgozva és bővítve. - M .: Felsőiskola, 1979. S. 270.
• Kozin V. E., Levina T. A., Markov A. P. et al., Hőellátás. - M .: Felsőiskola, 1980. S. 408.
• Zhuravlev B. A. Vízvezeték-szerelő mester kézikönyve. 5. kiadás, átdolgozva és bővítve. — M.: Stroyizdat, 1981. S. 432.