Стальные водогрейные отопительные котлы

В отопительных и небольших производственных котельных кроме секционных чугунных котлов распространены также стальные секционные отопительные котлы, собирамые методом сварки из трубных секций разной формы. Отопительные котлы Н. Ревокатова и «Надточия» выпускались с 1947 г. и их в эксплуатации до сегодняшнего дня осталось очень мало. Отопительные котлы НИИСТУ-5 выпускались длительное время (до 1988 г.), и в настоящее время заводы выпускают запасные части для их ремонта. Рассмотрим устройство таких отопительных котлов на примере отопительного котла НИИСТУ-5 (рис. 1, 2). Эти отопительные котлы состоят из крайних, средних и задних секций.

Средние секции отопительного котла имеют одинаковое устройство и состоят из одного верхнего коллектора Dy = 100 мм, двух нижних того же диаметра и трех правых и левых Г-образных экранных труб 0,76 х 3 мм. Передняя секция состоит из двух частей, верхние коллекторы 12 которых вварены в верхний коллектор 2 отопительного котла, а два нижних 11 для улучшения циркуляции соединены перепускными трубами 13 соответственно с правым и левым нижними коллекторами 9 отопительного котла 5. Верхние и нижние коллекторы правой и левой частей передней секции соединены между собой передними экранными трубами 0,76 х 3 мм.

Водогрейный котел НИИСТУ-5

1 — фундамент; 2 — трубы; 3 — газонаправляющие перегородки; 4 — верхний коллектор; 5 — задняя секция; 6 -наружная обмуровка;

7 — колосниковая решетка; 8 — нижние коллекторы; 9 — внутренние стенки обмуровки; 10- дымовые каналы

Трубная часть котла НИИСТУ-5

коллекторы: 1 — выхода воды к потребителю; 2 — верхний; 3 — верхний заднего топочного экрана; 5 — входа воды в котел; 6-нижний заднего топочного экрана;

9 — нижних боковых топочных экранов; 11 — нижние переднего топочного экрана; 12 — верхний переднего топочного экрана;

трубы топочных экранов: 4 — заднего; 7 — бокового; 8 — переднего; 10- клапаны на продувочных линиях; 13 — перепускные трубы

К вертикальным участкам труб боковых экранов отопительного котла приварены стальные полосы, образующие газонаправляющие перегородки. Такие же полосы приварены к экранным трубам задней секции котла. Средних секций в этих отопительных котлах может быть от двух до пяти. Данные о поверхностях нагрева при работе на природном газе в указанных котлах приведены ниже:

Количество секций, шт 2 3 4 5

Поверхность нагрева, м2 25,2 32,3 39,4 46,5

Теплопроизводительность, Гкал/ч 0,4 0,5 0,6 0,7

Металлическая часть отопительного котла, включающая также переднюю и заднюю секции, устанавливается на внутренние стенки фундамента из огнеупорного кирпича. Для лучшего использования поверхности нагрева обмуровка выполняется огнеупорной, а снаружи обкладывается красным кирпичом вокруг котла. Толка отопительного котла (см. рис. 2) размещается под котлом и может быть использована для сжигания различных видов топлива. Дымовые газы из топки поднимаются вверх, омывают газонаправляющие перегородки 3 и по параллельным каналам между трубами опускаются в дымоходы 10 справа и слева.

В конце отопительного котла на дымоходах установлены вертикальные шиберы для регулировки тяги, привод которых осуществляется через тросы впереди котла. Из дымоходов котла дымовые газы поступают в общекотельный дымоход (лежак) и по нему направляются в дымовую трубу. Для создания прямотока в отопительных котлах НИИСТУ-5 в верхнем и нижних коллекторах приварены перегородки. Вода в котел поступает через патрубок на нижнем (верхнем) коллекторе заднего экрана, проходит по отопительному котлу, нагревается и через передний патрубок на верхнем коллекторе направляется в тепловую сеть.

Чугунные секционные водогрейные отопительные котлы

Чугунные секционные водогрейные отопительные котлы применяются для нагрева воды до 115 °С при давлении в системе отопления до 6 кгс/см2 (0,6 МПа). Теплопроизводительность отопительных котлов до 1 Гкал/ч. Основной характеристикой отопительных котлов является поверхность нагрева. Это поверхность труб секций отопительного котла, которые с одной стороны обогреваются продуктами сгорания топлива, а с другой охлаждаются водой. Поверхность нагрева отопительного котла измеряется по газовой стороне, м2.

Широкое применение в котельных получили чугунные секционные отопительные котлы шатрового типа с нижней топкой, которые выпускаются в настоящее время — отопительные котлы КЧ-1, «Универсал-6», «Универсал-бМ», «Тула-3», «Факел-Г», ГАЗ-900, а также снятые с производства, но находящиеся в эксплуатации отопительные котлы «Энергия-6», «Тула-1», «Минск-1» и др. Чугунные отопительные котлы независимо от их марки собираются из отдельных секций. Различия конструкции секций котла приведены ниже на рис.1

Секции различных моделей чугунных котлов и их соединение

а — котел НР(ч); б — котел «Универсал»; в — котел «Энергия»; г-котел МГ2; д — котел «Отопитель»; е — котел Э5-Д2; ж — универсальных котлов;

з — пакет секций; и — ниппельные соединения; к — каналы для движения воды; 1 — стяжные болты; 2 — ниппели; 3 — ребра; 4 — каналы для воды

Секции отопительного котла соединяются между собой с помощью конических ниппелей 2 и стяжных болтов 1, которые проходят через отверстия в ниппелях. Для создания герметичности ниппеля в отверстия секций отопительного котла вставляется на графитной или суриковой пасте с подмоткой асбестовый шнур, пропитанный той же пастой. Зазор между секциями допускается не более 2 мм. Собранные таким образом два пакета устанавливаются на огнеупорную каменную кладку, которая представляет собой топку и боковые газоходы. Пакеты отопительного котла соединяются между собой коллекторами: через задний нижний коллектор обратная вода подается в котел на подогрев, а через передний верхний коллектор горячая вода поступает в систему отопления или горячего водоснабжения. На верхние ниппельные отверстия задних секций и нижние отверстия передних ставятся заглушки. К передним нижним заглушкам подсоединяются спускные или продувочные линии с клапанами. Стенки отопительного котла покрываются теплоизоляционной мастикой (70 % белой глины и 30 % асбестовой крошки) и обмуровываются огне- упорным, а затем красным кирпичом. В топке отопительного котла устанавливаются газовые горелки. Продукты сгорания газа поднимаются вверх, обогревая секции, которые заполнены водой, и, затем повернув на 180°, опускаются в боковые газоходы и через сборный газоход (лежак) направляются в дымовую трубу.

Для регулирования тяги в боковых газоходах за котлом устанавливаются шиберы, подъем которых осуществляется с фронта котла при помощи троса, перекинутого через блоки.

Отопительный котел «Факел-Г». Отопительный котел состоит из двух типов секций — крайних и средних (рис. 2). Секции собираются в пакет при помощи конических ниппелей 1 и стяжных болтов 8. Внутренние стенки секций и ограничивающие их сжимаемые ребра создают конвективные газоходы. При сборке пакета все сжимаемые ребра и торцевые поверхности ниппельных головок секций смазываются кремний органической мастикой «Виксисант». К передней секции крепится газогорелочный блок Л1-Н.

К задней секции крепится регулирующий клапан газохода и предохранительный клапан. Клапан газохода при монтаже соединяется с дымососом и дальше со сборным газоходом.

Отопительный котел «Факел-Г»

1 — ниппель; 2 — крышка; 3 — газоход; 4 — топка; 5 — каналы; 6 — ребра секций; 7 — завихрители, 8 — стяжной болт

Между клапаном газохода и дымососом отопительного котла должен быть установлен ручной шибер, который отключает котел от дымового тракта. Пакет котловых секций закрыт декоративным кожухом, выполненным в виде отдельных съемных панелей. Продукты сгорания топлива, отдав часть тепла топочной камере через проемы в нижней части топки, двумя потоками направляются в конвективные газоходы секций 3. В верхней части секций продукты сгорания поворачивают, омывают низкотемпературные газоходы пакета секций и через клапан газохода удаляются в дымоход, соединенный с общекотельным газоходом, и отводятся в дымовую трубу. Вода в отопительный котел подводится через нижний патрубок и поступает в заднюю секцию. В результате того, что нижний коллектор в каждом ниппеле имеет шайбу, которая приварена к стяжному болту, вода по задней секции поднимается вверх. При помощи специальных литых вставок, установленных в верхних головках секций, обеспечивается винтообразное движение воды по средним секциям. Вода, пройдя последовательно по всем секциям, нагревается и через патрубок на фронте котла отводится в систему теплоснабжения.