Chauffez de vastes espaces ! Chaudières industrielles à gaz pour le chauffage : leur principe de fonctionnement
La forte demande de chaudières à gaz domestiques et industrielles est due à leur haute efficacité, rentabilité et sécurité.
Une chaudière à gaz moderne est capable de chauffer une pièce, de chauffer le liquide de refroidissement et de générer de la vapeur pour les besoins industriels.
La conception complexe du four permet d'obtenir rendement élevé avec une faible consommation de gaz, et les parois épaisses et l'acier allié rendent l'appareil durable.
Contenu
La structure et le principe de fonctionnement des chaudières à gaz industrielles
Le principe de fonctionnement du dispositif de chauffage est basé sur la combustion du gaz dans le four avec le chauffage concomitant du liquide de refroidissement. Sur la base de cette caractéristique, les chaudières sont divisées en deux groupes :
- avec circulation d'air chaud (tube à feu) ;
- avec chauffage du liquide presque jusqu'au point d'ébullition (tube à eau).
Les chaudières à vapeur sont installées dans les entreprises qui utilisent la vapeur dans la production industrielle.
Référence. Le coût du gaz naturel et son pouvoir calorifique sont sans égal parmi les combustibles naturels. Par conséquent, son utilisation est essentielle. offre des avantages économiques importants.
Brûleur à gaz
La partie principale de toute chaudière est le brûleur. Selon le type d'approvisionnement en gaz, ils sont divisés en :
- par injection, aspirant le gaz avec le flux d'air ;
- suralimenté, en utilisant l'injection d'air forcé par un ventilateur puissant ;
- sur diffus, fournissant du gaz au site de combustion via des canaux de diffusion spéciaux.
Photo 1. Chaudière à gaz industrielle de la marque Entroros. L'appareil est équipé d'un brûleur à gaz à tirage forcé.
Un brûleur courant est constitué d'un ensemble de tiges parallèles, régulièrement réparties sur tout le volume du foyer. Elles sont percées d'orifices pour la sortie du mélange gaz-air et assurent une chauffe uniforme. Pour optimiser l'efficacité, une conduite de liquide de refroidissement est placée entre les tiges. De telles installations permettent d'atteindre des températures de combustion optimales. Efficacité de 98-99%.
Une autre option populaire pour un brûleur de chaudière industrielle d'une capacité de à partir de 100 kW et plus est équipé d'un dispositif de torche. Une buse spéciale est installée sur l'une des parois de l'unité, dans laquelle est pompé un mélange gaz-air. La combustion à la torche a fait ses preuves dans les chaudières à deux et trois passes et permet d'obtenir un fluide caloporteur à une température 115-120 degrés ou un couple.
Foyer
Pour alimenter une chaudière puissante Il est important de résister longtemps aux températures élevées. La résistance à la chaleur est assurée par l'utilisation d'aciers spéciaux additionnés de manganèse, de chrome et d'autres composants d'alliage. Les parois sont renforcées par des ondulations et entourées d'une coque isolante thermique.
Dans les chaudières à eau chaude, ils sont placés dans le foyer un ou deux circuits d'échange de chaleur, à travers lequel circule le liquide de refroidissement.
Les chaudières à vapeur ou à haute pression utilisent des pare-feu et un échangeur de chaleur pour produire de la chaleur, et la vapeur est produite dans la cheminée où la température des gaz de combustion est réduite. jusqu'à 600-800 °C.
Un séparateur et un surchauffeur sont placés dans la chambre de combustion de la chaudière à vapeur.
Une soupape d'explosion assure la sécurité de fonctionnement., qui est obligatoirement installé sur une paroi (généralement arrière) de la chaudière. Le mécanisme se déclenche en cas de surpression dans le foyer.
Système d'automatisation et de contrôle
La complexité du contrôle des chaudières industrielles est liée à avec des changements constants de température et de pression de l'eau, de consommation instantanée de gaz, d'admission d'air pour le brûleur et d'autres facteurs.
Pour éliminer le facteur humain, tout le contrôle est effectué en utilisant des contrôleurs spéciaux.
Les données de fonctionnement proviennent de capteurs de température, de pression, de débit d'air et de gaz. Pour une plus grande fiabilité, les chaudières modernes sont équipées de systèmes automatiques. sont divisés en deux parties :
- Automatisation de l'approvisionnement en carburant, qui est responsable du fonctionnement du brûleur modulant et du maintien d'un fonctionnement stable de l'ensemble du système.
- Automatisation de sécurité Le système prend en compte les conditions critiques de fonctionnement de la chaudière, la présence d'une flamme dans le foyer, l'alimentation en gaz et le chauffage du liquide de refroidissement. En cas de dysfonctionnement, la chaudière est arrêtée et l'alimentation en combustible est interrompue. Certains modèles de chaudières sont équipés de systèmes d'autodiagnostic.
Attention! Le gaz naturel est couramment utilisé : méthaneIl est plus léger que l'air et constitue le carburant idéal. Dans certains cas, il est autorisé. combustion d'un mélange propane-butaneCe gaz est plus lourd que l'air et nécessite un réglage approprié de l'équipement.
Types de chaudières à gaz industrielles
Les chaudières à gaz industrielles sont divisées en plusieurs types.
Chauffe-eau
Ces chaudières se distinguent par une disposition symétrique des échangeurs de chaleur et fonctionnent selon le principe de circulation des produits de combustion à passes multiples. Elles servent à chauffer le fluide caloporteur et la pièce. La pression d'eau maximale dans le circuit de circulation est de 16 bars. La capacité des chaudières en série varie de 0,7 à 35 MW. Cela suffit pour chauffer de grands ateliers et bâtiments industriels. Pour l'alimentation en eau chaude, une chaudière alimentée par la cheminée est raccordée à la chaudière.
Photo 2. Chaudière industrielle à gaz à eau chaude. Ces appareils sont utilisés pour le chauffage des locaux.
Vapeur
La chaudière à vapeur est conçue pour fonctionner avec un fluide caloporteur à haute température. La vapeur est produite en deux étapes : la première consiste à chauffer l'eau. jusqu'à 100 degrés et la formation de vapeur primaire, qui passe par un séparateur pour être séchée. La deuxième étape consiste à réchauffer la vapeur sèche à la température requise. La vapeur est alors prête à l'emploi.
Les générateurs de vapeur effectuent deux tâches à la fois : Chauffer le fluide caloporteur pour chauffer les bâtiments et produire de la vapeur. Pour accroître l'efficacité d'une telle installation, des systèmes de circulation de fumée supplémentaires sont utilisés, qui chauffent l'eau circulant dans les canalisations.
Référence. La puissante chaufferie produit jusqu'à 1 t de vapeur sèche par heure.
Générateurs de chaleur de moyenne et haute puissance
La puissance moyenne des chaudières à gaz atteint jusqu'à 2 MW. Cela suffit à chauffer une petite usine de production ou un village.
Le chauffage et l'approvisionnement en eau des différents quartiers de la ville et des grandes entreprises industrielles sont assurés par des chaudières à eau chaude de grande puissance (de 2 à 30 MW). Ces installations disposent de plusieurs circuits de chauffage et sont conçues pour une utilisation optimale de l'énergie thermique obtenue à partir de la combustion du gaz.
Cogénération
Installations de ce type capable de libérer de l'énergie thermique de manière séquentielle pour le chauffage et l'approvisionnement en eau, puis électrique pour alimenter une production ou un micro-quartier en électricité.
Photo 3. Deux chaudières à gaz à cogénération. L'équipement sert au chauffage et à la production d'eau chaude.
L’avantage de la cogénération (production de différents types d’énergie à partir d’un seul combustible) est son rendement élevé, ce qui atteint 90%.
Il est utilisé pour produire de l'électricité moteur à piston à gaz, dont l'excédent de chaleur est utilisé pour chauffer le fluide caloporteur. Le chauffage de l'eau est principalement assuré par des chaudières à eau chaude. Cette technologie est utilisée dans les mini-cogénérations pour les travaux en zones reculées.
Sécurité de fonctionnement des équipements de chaudière au gaz liquéfié ou naturel
La menace réside dans le risque d'explosion du gaz ; la chaufferie est donc dotée d'une classe de risque correspondante. La mise en service et la surveillance de l'appareil sont assurées par autorités de surveillance de l'État. Développé pour les chaudières industrielles Exigences opérationnelles obligatoires :
- Service 2 fois par an.
- Un traitement, une filtration et un adoucissement de l’eau sont nécessaires.
- Équiper la chaufferie de capteurs de gaz, d'alarmes incendie et de moyens primaires d'extinction d'incendie.
- Toutes les personnes autorisées à utiliser la chaudière suivent une formation spéciale.
Vidéo utile
Regardez la vidéo qui montre le processus de nettoyage des chaudières à gaz industrielles de type eau chaude.
Conclusion
Les équipements de chaudière de cette classe sont sélectionnés en fonction des tâches spécifiques et des conditions de fonctionnement. Le bon choix type et puissance de la chaudière vous aidera à économiser sur son entretien.
