Fornire calore a grandi superfici! Caldaie a gas industriali per il riscaldamento, i loro principi di funzionamento
L'elevata richiesta di caldaie a gas domestiche e industriali è dovuta alla loro elevata efficienza, economicità e sicurezza.
Una moderna caldaia a gas è in grado di riscaldare un ambiente, riscaldare il refrigerante e generare vapore per esigenze industriali.
La progettazione complessa del forno consente di ottenere alta efficienza con basso consumo di gas, mentre le pareti spesse e la lega di acciaio rendono il dispositivo durevole.
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La struttura e il principio di funzionamento delle caldaie a gas industriali
Il principio di funzionamento del dispositivo di riscaldamento si basa sulla combustione del gas nel forno con il conseguente riscaldamento del refrigerante. In base a questa caratteristica, le caldaie si dividono in due gruppi:
- con circolazione di aria calda (tubi di fumo);
- con riscaldamento del liquido quasi fino al punto di ebollizione (tubo dell'acqua).
Le caldaie a vapore vengono installate nelle aziende che utilizzano il vapore nella produzione industriale.
Riferimento. Il costo del gas naturale e il suo potere calorifico non hanno rivali tra gli altri combustibili naturali. Pertanto, l'uso del gas naturale fornisce notevoli vantaggi economici.
Bruciatore a gas
La parte principale di ogni caldaia è il bruciatore. In base al tipo di fornitura del gas si dividono in:
- su iniezione, aspirando gas insieme al flusso d'aria;
- su sovralimentato, utilizzando l'iniezione di aria forzata tramite un potente ventilatore;
- su diffuso, fornendo gas al sito di combustione attraverso appositi canali di diffusione.
Foto 1. Caldaia a gas industriale del marchio Entroros. L'apparecchio è dotato di bruciatore a gas a tiraggio forzato.
Un bruciatore di tipo comune è costituito da un insieme di diversi dispositivi ad aste parallele, distribuiti uniformemente su tutto il volume del focolare. Sono dotati di fori per l'uscita della miscela gas-aria e garantiscono un riscaldamento uniforme. Per aumentare l'efficienza, tra le aste viene inserita una tubazione con refrigerante. Tali installazioni sono in grado di raggiungere Efficienza del 98-99%.
Un'altra opzione popolare per un bruciatore di caldaia industriale con una capacità di da 100 kW e oltre è dotato di un dispositivo di combustione a torcia. Un ugello speciale è installato su una delle pareti dell'unità, nel quale viene pompata una miscela gas-aria. La combustione a torcia si è dimostrata efficace nelle caldaie a due e tre giri di fumo e viene utilizzata per ottenere un refrigerante con una temperatura 115-120 gradi o una coppia.
Focolare
Per accendere una caldaia potente È importante resistere a lungo alle alte temperature. La resistenza al calore è garantita dall'utilizzo di acciai speciali con l'aggiunta di manganese, cromo e altri componenti di lega. Le pareti sono rinforzate da una corrugazione e circondate da un guscio termoisolante.
Nelle caldaie ad acqua calda, vengono posizionati nel focolare uno o due circuiti di scambio termico, attraverso il quale circola il liquido refrigerante.
Le caldaie a vapore o ad alta pressione utilizzano paratie tagliafuoco e uno scambiatore di calore per produrre calore, mentre il vapore viene prodotto nel camino, dove la temperatura dei gas di combustione viene ridotta. fino a 600-800 °C.
Nella camera di combustione della caldaia a vapore sono posizionati un separatore e un surriscaldatore.
Una valvola antideflagrante garantisce la sicurezza operativa., che viene necessariamente installato su una parete (solitamente quella posteriore) della caldaia. Il meccanismo si attiva in caso di sovrapressione nel focolare.
Sistema di automazione e controllo
La complessità del controllo delle caldaie industriali è correlata a con la temperatura e la pressione dell'acqua in continuo cambiamento, il consumo istantaneo di gas, l'aspirazione di aria per il bruciatore e altri fattori.
Per eliminare il fattore umano, tutti i controlli vengono effettuati utilizzando controllori speciali.
I dati per il loro funzionamento provengono da sensori di temperatura, pressione, flusso d'aria e gas. Per una maggiore affidabilità, le caldaie moderne sono dotate di sensori automatici. sono divisi in due parti:
- Automazione dell'approvvigionamento di carburante, che è responsabile del funzionamento del bruciatore modulante e del mantenimento del funzionamento stabile dell'intero sistema.
- Automazione della sicurezza Tiene conto delle condizioni operative critiche della caldaia, della presenza di fiamma nel focolare, dell'alimentazione del gas e del riscaldamento del refrigerante. In caso di malfunzionamento, la caldaia viene spenta e l'alimentazione del combustibile interrotta. Alcuni modelli di caldaia sono dotati di sistemi di autodiagnosi.
Attenzione! Il gas naturale è comunemente utilizzato: metanoÈ più leggero dell'aria ed è il combustibile ottimale. In alcuni casi, è consentito combustione della miscela propano-butanoQuesto gas è più pesante dell'aria e richiede un'adeguata regolazione dell'attrezzatura.
Tipi di caldaie a gas industriali
Le caldaie industriali a gas si dividono in diverse tipologie.
Scaldabagni
Tali caldaie si distinguono per la disposizione simmetrica degli scambiatori di calore e funzionano secondo il principio multi-passo del movimento dei prodotti della combustione. Sono utilizzate per riscaldare il fluido refrigerante e riscaldare l'ambiente. La pressione massima dell'acqua nel circuito di circolazione è 16 bar. La capacità delle caldaie seriali varia da 0,7 a 35 MW. Questo è sufficiente per riscaldare grandi officine e capannoni industriali. Per la produzione di acqua calda, è collegata alla caldaia una caldaia con riscaldamento tramite canna fumaria.
Foto 2. Caldaia industriale a gas ad acqua calda. Tali apparecchi vengono utilizzati per il riscaldamento di locali.
Vapore
La caldaia a vapore è progettata per funzionare con un refrigerante ad alta temperatura. Il vapore viene prodotto in due fasi. La prima è il riscaldamento dell'acqua. fino a 100 gradi e la formazione di vapore primario, che viene fatto passare attraverso un separatore per l'essiccazione. La seconda fase consiste nel riscaldare nuovamente il vapore ormai secco alla temperatura richiesta. Dopodiché, il vapore è pronto per l'uso.
I generatori di vapore svolgono due funzioni contemporaneamente: Riscaldano il fluido refrigerante per il riscaldamento degli edifici e producono vapore. Per aumentare l'efficienza di un impianto di questo tipo, vengono utilizzati sistemi di circolazione dei fumi aggiuntivi, che riscaldano l'acqua che circola nelle tubazioni.
Riferimento. La potente centrale termica produce fino a 1 t di vapore secco all'ora.
Generatori di calore di media e grande potenza
La potenza media delle caldaie a gas raggiunge fino a 2 MW. Questa quantità è sufficiente per riscaldare un piccolo stabilimento produttivo o un villaggio.
Il riscaldamento e l'approvvigionamento idrico dei singoli quartieri cittadini e delle grandi imprese industriali sono garantiti da caldaie ad acqua calda ad alta potenza (da 2 a 30 MW). Tali impianti dispongono di più circuiti di riscaldamento e sono progettati per utilizzare nel modo più efficiente l'energia termica ottenuta dalla combustione del gas.
Cogenerazione
Installazioni di questo tipo in grado di rilasciare energia termica in sequenza per il riscaldamento e la fornitura idrica, e poi elettrica per alimentare la produzione o un microdistretto.
Foto 3. Due caldaie a gas di cogenerazione. L'impianto è utilizzato per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria.
Il vantaggio della cogenerazione (produzione di diversi tipi di energia da un unico combustibile) è la sua elevata efficienza, che raggiunge il 90%.
Viene utilizzato per generare elettricità motore a pistoni a gas, il cui calore in eccesso viene utilizzato per riscaldare il refrigerante. Il riscaldamento principale dell'acqua avviene in caldaie ad acqua calda. Questa tecnologia viene utilizzata nella mini-cogenerazione per lavori in aree remote.
Sicurezza di funzionamento delle apparecchiature della caldaia a gas liquefatto o naturale
La minaccia è il rischio di esplosione del gas, pertanto il locale caldaia ha una classe di pericolo corrispondente. La messa in servizio e il monitoraggio dell'apparecchio vengono effettuati da Autorità di vigilanza stataleSviluppato per caldaie industriali Requisiti operativi obbligatori:
- Servizio 2 volte all'anno.
- Sono necessari il trattamento, la filtrazione e l'addolcimento dell'acqua.
- Dotare la sala caldaie di sensori di gas, allarmi antincendio e attrezzature antincendio primarie.
- Tutto il personale autorizzato all'uso della caldaia riceve una formazione specifica.
Video utile
Guarda il video che illustra il processo di pulizia delle caldaie industriali a gas ad acqua calda.
Conclusione
Le apparecchiature della caldaia di questa classe vengono selezionate in base alle attività specifiche e alle condizioni operative. La scelta giusta tipo e potenza della caldaia ti aiuterà a risparmiare sulla sua manutenzione.
