広大なエリアに熱を供給！暖房用産業用ガスボイラーの動作原理

家庭用および産業用のガスボイラーの需要が高いのは、 高い効率性、費用対効果、安全性。

現代のガスボイラーは、部屋を暖め、冷却剤を加熱し、産業用に必要な蒸気を生成することができます。

炉の複雑な設計により、 ガス消費量が少なく高効率厚い壁と合金鋼により、デバイスの耐久性が向上します。

産業用ガスボイラーの構造と動作原理

加熱装置の動作原理は、炉内でのガスの燃焼とそれに伴う冷却剤の加熱に基づいています。 この特徴に基づいて、ボイラーは次の 2 つのグループに分けられます。

• 熱風循環（火管式）付き。
• 液体をほぼ沸点まで加熱します（水管）。

蒸気ボイラーは工業生産において蒸気を使用する企業に設置されます。

ガスバーナー

ボイラーの主要部分はバーナーです。 ガス供給の種類に応じて、次のように分類されます。

• 注射時空気の流れとともにガスを吸い込みます。
• スーパーチャージャー付き強力なファンによる強制空気噴射を採用。
• 拡散する特殊な拡散経路を通じて燃焼部位にガスを供給します。

写真1. Entrorosブランドの産業用ガスボイラー。この装置には強制通風式ガスバーナーが搭載されています。

一般的なバーナーの設計は、複数の平行棒状装置を火室全体に均等に配置したものです。これらの棒状装置はガスと空気の混合気を排出するための穴が設けられており、均一な加熱を実現します。効率を高めるために、棒状装置の間には冷却剤を通したパイプラインが設置されています。このような設備は、以下の効果を達成できます。 効率は98～99%。

工業用ボイラーバーナーのもう一つの人気のオプションは、 100kW以上 フレア装置を備えています。ユニットの壁の片方に特殊なノズルが取り付けられており、そこにガスと空気の混合気が送り込まれます。フレア燃焼は2パス式および3パス式のボイラーで実証されており、一定温度の冷却水を得るために使用されています。 115～120度 またはカップル。

ファイアボックス

強力なボイラーを点火するため 長時間高温に耐えることが重要です。 マンガン、クロム、その他の合金成分を添加した特殊鋼を使用することで耐熱性を確保しています。壁は波形鋼板で補強され、断熱シェルで囲まれています。

温水ボイラーでは、火室に設置されます 1つまたは2つの熱交換回路、冷却剤が循環します。

蒸気ボイラーまたは高圧ボイラーは、熱を生成するためにファイアウォールと熱交換器を使用し、煙突で蒸気が生成され、そこで排気ガスの温度が下げられます。 600～800℃まで。

蒸気ボイラーの燃焼室には分離器と過熱器が配置されています。

爆発弁により操作上の安全性が確保されます。ボイラーの片側（通常は後面）の壁に設置されます。この機構は、火室内の圧力が過剰になった場合に作動します。

自動化および制御システム

産業用ボイラー制御の複雑さは、 水温と水圧、瞬間ガス消費量、バーナーへの空気吸入量などの要因は常に変化します。

人的要因を排除するために、すべての制御は実行される 特別なコントローラーを使用します。

運転に必要なデータは、温度、圧力、空気、ガス流量センサーから得られます。信頼性を高めるため、現代のボイラーには自動運転機能が搭載されています。 2つの部分に分かれています。

• 燃料供給の自動化、モジュレーティングバーナーの動作とシステム全体の安定した動作の維持を担当します。
• 安全自動化 ボイラーの重要な運転条件、すなわち火室における炎の有無、ガス供給、冷却水の加熱を考慮します。故障が発生した場合、ボイラーは停止し、燃料供給が停止されます。一部のボイラーモデルには自己診断システムが搭載されています。

産業用ガスボイラーの種類

産業用ガスボイラーはいくつかの種類に分けられます。

給湯器

このようなボイラーは、熱交換器が対称的に配置され、燃焼生成物の移動をマルチパス原理で制御する点が特徴で、冷媒の加熱と室内暖房に使用されます。循環回路の最大水圧は 16バール。 直列ボイラーの容量は様々である 0.7～35MW。 これは大規模な作業場や工業ビルの暖房に十分な量です。給湯には、煙突からの熱を利用したボイラーが接続されています。

写真2. 温水式産業用ガスボイラー。このような装置は、建物の暖房に使用されます。

スチーム

蒸気ボイラーは高温の冷却剤で運転するように設計されています。蒸気は2段階で生成されます。1つ目は水を加熱することです。 100度まで 一次蒸気を生成し、分離器に通して乾燥させます。第二段階では、乾燥した蒸気を必要な温度まで再加熱します。この後、蒸気は使用可能になります。

蒸気発生器は一度に 2 つのタスクを実行します。 建物暖房用の冷媒を加熱し、蒸気を生成します。このプラントの効率を高めるために、パイプ内を循環する水を加熱する煙循環システムがさらに追加されています。

中高出力の熱発生器

ガスボイラーの平均出力は 最大2MW。 これは小規模な生産施設や村を暖めるのに十分です。

各市区町村や大規模工業企業の暖房と給水は、高出力温水ボイラー（2～30MW）。このような設備には複数の加熱回路があり、ガス燃焼から得られる熱エネルギーを最も効率的に使用するように設計されています。

コージェネレーション

このタイプの設備 熱エネルギーを連続的に放出することができる 暖房と給水のために、そして生産や小規模地区に電力を供給するために電気を使用します。

写真3. コージェネレーションガスボイラー2台。暖房と給湯に使用されます。

コージェネレーション（一つの燃料から異なる種類のエネルギーを生産すること）の利点はその高い効率性であり、 90%に達します。

発電に使われる ガスピストンエンジン余剰熱は冷却剤の加熱に利用されます。主に温水ボイラーで水を加熱します。この技術は、遠隔地で稼働するミニコージェネレーション（CHP）に利用されています。

液化ガスまたは天然ガスボイラー設備の運転の安全性

脅威はガスの爆発の危険性であるため、ボイラー室には対応する危険等級が設けられています。装置の試運転と監視は、 州の監督当局産業用ボイラー向けに開発 必須の動作要件:

• サービス 年2回。
• 水処理、ろ過、軟化が必要です。
• ボイラー室にガスセンサー、火災警報器、一次消火設備を装備します。
• ボイラーの操作を許可されたすべての人は特別な訓練を受けます。

役に立つビデオ

温水タイプの工業用ガスボイラーの洗浄プロセスを説明するビデオをご覧ください。

結論

このクラスのボイラー機器は、特定のタスクと動作条件に応じて選択されます。 正しい選択 ボイラーの種類と出力 メンテナンスのコストを節約するのに役立ちます。