Lever warmte aan grote ruimtes! Industriële gasketels voor verwarming, hun werkingsprincipes

De grote vraag naar huishoudelijke en industriële gasketels is te danken aan hun hoge efficiëntie, kosteneffectiviteit en veiligheid.

Een moderne gasketel kan een ruimte verwarmen, de koelvloeistof verwarmen en stoom genereren voor industriële doeleinden.

Het complexe ontwerp van de oven maakt het mogelijk om: hoge efficiëntie met laag gasverbruik, en dikke wanden en gelegeerd staal zorgen ervoor dat het apparaat duurzaam is.

De structuur en het werkingsprincipe van industriële gasketels

Het werkingsprincipe van het verwarmingstoestel berust op de verbranding van gas in de oven, waarbij het koelmiddel wordt verwarmd. Op basis van deze eigenschap worden boilers in twee groepen verdeeld:

• met heteluchtcirculatie (vuurbuis);
• door verhitting van de vloeistof tot bijna het kookpunt (waterbuis).

Stoomketels worden geïnstalleerd in bedrijven die stoom gebruiken in de industriële productie.

Gasbrander

Het belangrijkste onderdeel van elke boiler is de brander. Afhankelijk van het type gaslevering worden ze onderverdeeld in:

• op injectie, waarbij gas met de luchtstroom wordt aangezogen;
• op supercharged, met behulp van geforceerde luchtinjectie door een krachtige ventilator;
• op diffuus, waarbij gas via speciale diffusiekanalen naar de verbrandingsplaats wordt gevoerd.

Foto 1. Industriële gasketel van het merk Entroros. Het apparaat is voorzien van een gasbrander met geforceerde luchttoevoer.

Een veelvoorkomend branderontwerp is een set van meerdere parallelle staven die gelijkmatig verdeeld zijn over de gehele inhoud van de vuurkast. Ze zijn voorzien van gaten voor de uitlaat van het gas-luchtmengsel en zorgen voor een gelijkmatige verwarming. Om de efficiëntie te verhogen, wordt tussen de staven een leiding met koelmiddel geplaatst. Dergelijke installaties kunnen... Efficiëntie van 98-99%.

Een andere populaire optie voor een industriële ketelbrander met een capaciteit van vanaf 100 kW en hoger heeft een fakkelinrichting. Op een van de wanden van de unit is een speciaal mondstuk gemonteerd, waarin een gas-luchtmengsel wordt gepompt. Fakkelverbranding heeft zich bewezen in twee- en drietreksketels en wordt gebruikt om een ​​koelmiddel met een temperatuur te verkrijgen. 115-120 graden of een stel.

Vuurkist

Voor het stoken van een krachtige ketel Het is belangrijk om langdurig hoge temperaturen te weerstaan. De hittebestendigheid wordt gewaarborgd door het gebruik van speciaal staal met toevoeging van mangaan, chroom en andere legeringscomponenten. De wanden zijn versterkt met ribbels en omgeven door een warmte-isolerende schil.

Bij warmwaterboilers worden ze in de vuurhaard geplaatst een of twee warmtewisselingscircuits, waar het koelmiddel doorheen circuleert.

Stoom- of hogedrukketels gebruiken schotten en een warmtewisselaar om warmte te produceren. De stoom wordt geproduceerd in de schoorsteen, waar de temperatuur van de rookgassen wordt verlaagd. tot 600-800 °C.

In de verbrandingskamer van de stoomketel worden een separator en een oververhitter geplaatst.

Een explosieventiel zorgt voor operationele veiligheid., die noodzakelijkerwijs op één (meestal de achter)wand van de ketel is geïnstalleerd. Het mechanisme wordt geactiveerd bij overdruk in de vuurhaard.

Automatiserings- en controlesysteem

De complexiteit van de regeling van industriële ketels hangt samen met met voortdurend veranderende watertemperatuur en -druk, momentaan gasverbruik, luchtinlaat voor de brander en andere factoren.

Om de menselijke factor te elimineren, wordt alle controle uitgevoerd met behulp van speciale controllers.

De gegevens voor hun werking zijn afkomstig van temperatuur-, druk-, lucht- en gasstroomsensoren. Voor een grotere betrouwbaarheid beschikken moderne boilers over automatische zijn verdeeld in twee delen:

• Automatisering van brandstoftoevoer, die verantwoordelijk is voor de werking van de modulerende brander en voor het handhaven van een stabiele werking van het gehele systeem.
• Veiligheidsautomatisering Houdt rekening met kritieke bedrijfsomstandigheden van de ketel, de aanwezigheid van een vlam in de vuurkist, de gastoevoer en de verwarming van het koelmiddel. Bij een storing wordt de ketel uitgeschakeld en de brandstoftoevoer stopgezet. Sommige ketelmodellen zijn uitgerust met zelfdiagnosesystemen.

Soorten industriële gasketels

Er zijn verschillende typen industriële gasketels.

Warmwaterverwarmers

Dergelijke ketels onderscheiden zich door een symmetrische opstelling van warmtewisselaars en werken volgens het multi-pass-principe van de verplaatsing van verbrandingsproducten. Ze worden gebruikt om het koelmiddel te verwarmen en de ruimte te verwarmen. De maximale waterdruk in het circulatiecircuit is 16 bar. De capaciteit van serieketels varieert van 0,7 tot 35 MW. Dit is voldoende om grote werkplaatsen en industriële gebouwen te verwarmen. Voor de warmwatervoorziening wordt een ketel met schoorsteenverwarming op de ketel aangesloten.

Foto 2. Industriële gasketel van het type warm water. Dergelijke apparaten worden gebruikt voor het verwarmen van ruimtes.

Stoom

De stoomketel is ontworpen om te werken met een koelmiddel met hoge temperatuur. De stoom wordt in twee fasen geproduceerd. De eerste fase is het verwarmen van het water. tot 100 graden en de vorming van primaire stoom, die door een separator wordt geleid om te drogen. De tweede fase bestaat uit het opnieuw verhitten van de nu droge stoom tot de gewenste temperatuur. Daarna is de stoom klaar voor gebruik.

Stoomgeneratoren voeren twee taken tegelijk uit: Verwarmen het koelmiddel voor de verwarming van gebouwen en produceren stoom. Om de efficiëntie van een dergelijke installatie te verhogen, worden extra rookgascirculatiesystemen gebruikt die het water dat door de leidingen circuleert, verwarmen.

Warmtegeneratoren van gemiddeld en hoog vermogen

Het gemiddelde vermogen van gasketels bedraagt tot 2 MW. Dit is voldoende om een ​​kleine productiefaciliteit of dorp te verwarmen.

De verwarming en de watervoorziening van individuele stadsdelen en grote industriële bedrijven worden verzorgd door krachtige warmwaterketels (van 2 tot 30 MW). Dergelijke installaties beschikken over meerdere verwarmingscircuits en zijn ontworpen voor het meest efficiënte gebruik van de thermische energie die wordt verkregen uit de verbranding van gas.

warmtekrachtkoppeling

Installaties van dit type in staat om thermische energie sequentieel vrij te geven voor verwarming en watervoorziening, en vervolgens elektriciteit om de productie of een microdistrict van elektriciteit te voorzien.

Foto 3. Twee gasketels met warmtekrachtkoppeling. De apparatuur wordt gebruikt voor verwarming en warmwatervoorziening.

Het voordeel van warmtekrachtkoppeling (productie van verschillende soorten energie uit één brandstof) is de hoge efficiëntie, die 90% bereikt.

Het wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken gaszuigermotorDe overtollige warmte wordt gebruikt om het koelmiddel te verwarmen. De hoofdverwarming van water vindt plaats in warmwaterboilers. Deze technologie wordt gebruikt in mini-WKK's voor werkzaamheden in afgelegen gebieden.

Veiligheid van de werking van ketelinstallaties op vloeibaar of aardgas

De dreiging is het explosiegevaar van het gas, dus de stookruimte heeft een overeenkomstige gevarenklasse. De inbedrijfstelling en bewaking van het apparaat worden uitgevoerd door Staatstoezichthoudende autoriteitenOntwikkeld voor industriële boilers Verplichte operationele vereisten:

• Dienst 2 keer per jaar.
• Waterbehandeling, filtratie en ontharding zijn vereist.
• De stookruimte uitrusten met gassensoren, brandalarmen en primaire brandblusapparatuur.
• Alle personen die bevoegd zijn de ketel te bedienen, krijgen een speciale opleiding.

Nuttige video

Bekijk de video waarin het reinigingsproces van industriële gasketels van het type warmwater wordt gedemonstreerd.

Conclusie

Ketelinstallaties van deze klasse worden geselecteerd op basis van specifieke taken en bedrijfsomstandigheden. De juiste keuze keteltype en vermogen zal u helpen besparen op het onderhoud.