Схема горения котла длительного горения: Комбинированный котел дрова – электричество для отопления дома

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

Автор aquatic На чтение 7 мин. Просмотров 8.7k. Обновлено

Для комфортного проживания в отечественных климатических условиях необходима эффективная система отопления. Если правильно использовать чертежи твердотопливных котлов длительного горения, своими руками можно будет изготовить надежную и экономичную конструкцию. Для получения хорошего итогового результата необходимо предварительное изучение инженерных решений и технологий в соответствующей области.

Устройство котла фабричного производства

Определение с параметрами проекта

Точного определения данному понятию нет. Соответствующее оборудование появилось, как ответ на требования потребителей повысить уровень комфорта в процессе эксплуатации, увеличить выработку тепла в расчете на единицу использованных энергетических ресурсов.

Основным недостатком классических котлов является необходимость регулярного добавления топлива в топку. Сложности создают также следующие факторы:

  • высокая интенсивность горения;
  • сложность оперативной регулировки и контроля этого процесса;
  • неполное использование тепла, которое удаляется вместе с дымом через систему вентиляции.

Для поддержания работы обычного котла лучше иметь рядом достаточный запас дров

Разные конструкции

Для решения отмеченных выше задач используют различные решения. Чтобы не закладывать часто новые порции топлива увеличивают размеры топки. Сделать процесс горения равномерным помогает размещение сверху прижимного устройства, дозированная подача воздуха.

Схема типичного котла этого класса

Создать чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками будет проще после подробного изучения стандартной конструкции:

  • В начальном положении прижимное устройство (10) находится в верхнем положении.
  • Через дверцу (6) в топку загружают крупную партию дров.
  • После поджигания происходит регулируемый механическим приводом (16) процесс горения.
  • Свежий воздух подается нагнетателем через телескопическую полую внутри штангу. Он распределяется равномерно через прижимной диск (10).
  • Подача кислорода сверху обеспечивает постепенное сгорание топлива, слоями.
  • Золу после завершения цикла удаляют через нижнюю дверцу (13).
  • Для поднятия диска (10) в верхнее положение используют лебедку (2) с электроприводом.

Недостатком данной конструкции является невозможность произвольной закладки дров в топку. Существенное преимущество – повышенная до 24 часов и более длительность одного рабочего цикла.

В следующей конструкции топливо можно подкладывать по мере необходимости. Здесь использована технология пиролиза. Она характерна дозированной подачей кислорода и низкой интенсивностью горения. Тлеющие дрова выделяют горючий газ. Он сгорает в дополнительной камере.

Пиролизный котел

Эта установка полноценно использует топливо. В продуктах сгорания содержится минимальное количество сажи. Сложной является оптимальная регулировка рабочих процессов.

Газовые и дизельные агрегаты лишены упомянутых недостатков по причине простоты дозирования соответствующих видов топлива. Подобный результат можно получить, если использовать специальным образом спрессованные гранулы из отходов деревообработки, шелухи семечек, иного горючего сырья.

Пеллетный котел

В данном варианте гранулы (пеллеты) засыпают в бункер, откуда они подаются шнековым механизмом в топку. Понятно, что такая конструкция позволяет при необходимости быстро увеличивать и уменьшать подачу топлива. Гибкое изменение производительности котла пригодится для оптимизации работы при изменении внешней температуры, подключении дополнительных потребителей. С гранулами не слишком сложно работать при транспортировке, хранении.

Теплообменник для подогрева воды

Повышают эффективность котлов с помощью сложных структур выходных узлов. В таких конструкциях повышается температура теплоносителя. Аналогичные функции выполняют полые стенки корпуса.

Статья по теме:

Котлы длительного горения на дровах для дома. Необходимость часто подбрасывать дрова весьма неудобна. Однако есть котлы, которые требуют внимание раз в сутки. Подробнее в отдельной публикации.

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

Прежде чем искать соответствующую документацию, необходимо точнее определиться с конструкцией. Предпочтительной является первая схема твердотопливного котла длительного горения, своими руками ее будет создать проще.

Принципиальная схема котла

Для отопления сравнительно небольшого частного дома с общей площадью 150-250 м. кв. достаточно будет следующих размеров:

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками

При высоте чуть более 1,5 метра и ширине около 40 см не сложно будет найти подходящее место для установки. Но надо учитывать необходимость создания технологических проходов для обслуживания. Понадобится свободное пространство сверху для монтажа лебедки и другого оборудования.

Конструкторскую документацию можно создать без соблюдения стандартов

Для реализации частных проектов не обязательно соблюдению ГОСТов. Но чем подробнее получился чертеж твердотопливного котла длительного горения своими руками, тем проще будет исключить ошибки на ранних стадиях.

Обратите внимание! Не забывайте, что комплект рисунков с размерами надо дополнить списком изделий, которые надо будет приобрести отдельно. Включите в него комплектующие детали фабричного производства, инструменты, расходные и материалы, строительные перчатки и другие индивидуальные защитные средства.

При удалении большого количества ржавчины перед окраской может понадобиться респиратор

Изготовление котла твердотопливного длительного горения: отзывы и алгоритм действий

Прежде, чем начинать работу, изучите мнения и советы реальных пользователей. Как свидетельствуют их отзывы, оборудование этого типа при правильном выполнении технологий вполне можно изготовить самому.

Создать идеальный внешний вид сложно, но он не обязателен в котельной частного дома

Для создания конструкции без лишних трудностей пригодятся готовые изделия с нужными параметрами. Подойдет металлическая труба диаметром 350 мм, высотой 1,5 метра, с толщиной стенок не менее 3 мм. Разумеется, придется сделать соответствующие корректировки некоторых других размеров.

Схема пиролизного котла: устройство, чертежи, обвязка, расчет

Из всех видов отопительных установок, работающих на твердом топливе, наиболее эффективными считаются агрегаты, в которых при сжигании дров или угля происходит пиролиз. Это процесс дожигания газов, выделяющихся из дров или угля при их тлении, что позволяет передавать теплоносителю почти всю энергию сгорания топлива. Данный принцип использует схема пиролизного котла, в которой реализовано выделение горючего газа из топлива и его последующее сжигание.

Конструкция и компоновка элементов установки

В отличие от классических твердотопливных установок устройство пиролизных котлов длительного горения предусматривает две камеры сгорания вместо традиционной топки. В первой камере осуществляется медленное горение за счет недостаточного количества воздуха. При этом топливо начинает выделять так называемый пиролизный газ, перетекающий во вторичную камеру вместе с продуктами сгорания. Туда же подается достаточное количество воздуха, вследствие чего газ воспламеняется и сгорает, нагревая водяную рубашку агрегата.

Расположение двух камер может быть различным, поскольку отопительные котлы пиролизного типа могут работать как на естественной тяге дымохода, так и с помощью принудительной подачи воздуха вентилятором. В установках, использующих естественную тягу, вторичная камера расположена над первичной и воздух проходит через топливо снизу вверх. При искусственно создаваемой тяге главная топка, наоборот, находится над камерой дожига и поток воздуха направлен сверху вниз. Это отражают представленные ниже схемы устройства пиролизных котлов с различной компоновкой камер.

Способы подачи воздуха для горения

К высоте и диаметру дымохода предъявляются повышенные требования, когда схема подачи воздуха в пиролизном котле предполагает использование обычной тяги. Ее должно хватать на преодоление сопротивления газовоздушного тракта установки и дымоходной трубы, а также на создание разрежения в топке величиной 16—20 Па. Подобрать диаметр можно по выходному патрубку, а высота должна быть не менее 5—6 м.

Принудительная подача воздуха в обе камеры может осуществляться тремя способами:

Обычно схема пиролизного котла, предусматривает установку вентилятора в режиме нагнетания. Это объясняется тем, что обычный нагнетатель по стоимости доступнее чем дымосос, так как последний должен вытягивать отходящие газы с высокой температурой. По этой причине его конструктивные элементы стоят дороже.

Ведущие производители пиролизных котлов устанавливают на свои изделия дымососы на выходе продуктов горения. Причина – обеспечение безопасности для человека, открывшего дверцу топки в рабочем режиме. Дымосос создает разрежение, поэтому пламя не полыхнет через открытый проем человеку в лицо.

При большой мощности установки производителями применяются вентиляторы для котлов обоих типов, на входе и выходе газовоздушного тракта.

Для того, чтобы понять, как работает пиролизный котел, рекомендуем посмотреть следующее видео.

Изготовление пиролизного котла

Эффективность этого вида установок на дровах стала причиной их популярности у мастеров, которые могут изготавливать твердотопливные котлы пиролизного типа собственными силами из имеющихся материалов. Процесс этот достаточно трудоемкий и требующий навыков выполнения слесарных и сварочных работ, некоторого минимума инструментов и оборудования:

  • аппарат для электросварки;
  • угловая шлифовальная машина;
  • дрель электрическая;
  • набор слесарных инструментов.

Если имеются навыки, инструменты и большое желание, то можно изготовить агрегат, используя следующий чертеж пиролизного котла на естественной тяге:

1 – воздушный канал; 2 – дверца для загрузки топлива; 3 – дверца вторичной камеры; 4 – заслонка прямой тяги; 5 – первичная камера; 6 – верхняя крышка; 7 – входной канал для подачи воздуха; 8 – воздушная заслонка; 9 – патрубок для группы безопасности; 10 – вторичная камера дожигания; 11 – патрубок присоединения дымохода; 12 – форсунка; 13 – жаротрубный теплообменник.

Материалом для изготовления камер может служить жаропрочная легированная сталь, но это дорогой материал, поэтому мастера берут простую углеродистую сталь толщиной 5 мм. Для защиты ее от высокой температуры в нижней части топки выполняется футеровка пиролизного котла огнеупорным кирпичом. Им же нужно защитить днище вторичной камеры, куда направлен факел пламени. Для обшивки водяной рубашки применяется листовой металл толщиной 3 мм, его приваривают к ребрам жесткости из полосовой стали. Из такого же металла изготавливают дверцы, крышку и обрамление проемов.

Передачу тепла от дымовых газов устройство котла предусматривает через жаротрубный теплообменник, находящийся внутри водяной рубашки. Для его изготовления подойдут бесшовные стальные трубы из углеродистой стали наружным диаметров 48 или 57 мм. Количество труб следует подобрать по необходимой площади поверхности теплообмена, для чего выполняется расчет пиролизного котла.

Учитывая, что топливо в пиролизных агрегатах горит долго (до 12 часов) и продуктивно, некоторые владельцы классических установок прямого горения задумываются о том, можно ли их модернизировать. Такая переделка твердотопливного котла в пиролизный возможна, но при условии, что топка агрегата сделана из металла, а не чугуна. Колосниковая решетка убирается и с помощью электросварки на ее месте закрепляется перегородка, разделяющая главную топку и зольник, который будет выполнять роль вторичной камеры. Между ними устанавливается форсунка. Кроме этого, понадобится организовать подачу воздуха в обе камеры, надо изготовить воздушные каналы и установить их, как показано на чертеже.

Как правило, переделка котла в пиролизный происходит не на заводских агрегатах, а на самодельных, это расширяет возможности для усовершенствования конструкции. Можно менять проходное сечение форсунки, размеры обеих камер или площади поверхностного теплообмена, добиваясь наилучших показателей длительности горения и повышения КПД установки.

Расчет пиролизного котла

Расчет начинается с определения величины температурного напора, ºС:

Ƭ= (∆Т – ∆t) / ln (∆Т / ∆t)

В этой формуле:

  • ∆Т – перепад температур продуктов сгорания перед теплообменником и после него;
  • ∆t – разница между температурами в трубопроводах подачи и возврата теплоносителя.

Полученное значение Ƭ подставляют в формулу:

S = Q / k / Ƭ, где:

  • Q – расчетная мощность отопительной установки, Вт;
  • k – коэффициент теплопередачи, равен 30 Вт / м2 ºС.

Укрупненный расчет мощности пиролизного котла (Q, кВт) выполняется исходя из площади здания. Ее значение нужно принимать по наружному обмеру дома, результат разделить на 10. Смысл этого действия в том, что на обогрев каждых 100 м2 здания требуется ориентировочно 10 кВт тепловой энергии. Полученный результат – это расчетная мощность системы отопления, а источник тепла принимается с коэффициентом запаса. Он зависит от региона проживания и колеблется от 1,1 до 1,5.

Пусконаладочные работы

После того как сборка пиролизного котла завершена, нужно обязательно проверить герметичность сварных соединений. Водяная рубашка наполняется водой, затем в нее накачивается воздух, создавая избыточное давление. Некачественно сваренные швы дадут о себе знать протечками. Теперь можно производить испытания, лучше это делать на улице, подавая проточную воду из шланга. Если на агрегате установлена группа безопасности, то можно наполнить резервуар котла водой и проверить его работу при критическом давлении 2—2,5 Бар. Порядок испытаний следующий:

  • Присоединить временный дымоход, загрузить в камеру топливо и открыть заслонку прямой тяги.
  • Прекратить подачу проточной воды, предусмотрев для этого временный кран.
  • Произвести розжиг и запуск пиролизного котла. Как только дрова разгорятся, заслонку прямой тяги нужно прикрывать, чтобы начался процесс пиролиза.
  • Открыв дверцу вторичной камеры, убедиться в наличии факела пламени. Здесь требуется регулировка пиролизного котла, нужно добиться ровного и устойчивого факела, открывая или закрывая воздушную заслонку.
  • Закрыть дверцу и наблюдать за показаниями термометра и манометра. В закрытой водяной рубашке процесс парообразования может начаться при достижении давления 1,5 Бар, в это время надо внимательно отслеживать температуру.
  • Качественно сваренные пиролизные котлы отопления могут выдерживать давление до 3 Бар, но не стоит ставить рекорды. Достаточно, если предохранительный клапан, настроенный на давление 2 или 2,5 Бар начнет сбрасывать пар, тогда можно открывать кран и возобновлять циркуляцию воды. Заслонку подачи воздуха надо закрыть, чтобы топливо начало затухать.

Будьте осторожны, проводя такие испытания, есть опасность обвариться кипятком по неосторожности или при разрыве водяной рубашки.

Подключение котла к системе отопления

Последний этап – подключение пиролизного котла и выполнение его обвязки. Как и во всех твердотопливных установках, надо исключить образование конденсата на внутренних стенках топки во время разогрева. Это явление сокращает срок службы корпуса топки, поскольку конденсат содержит включения серы и будет вызывать интенсивную коррозию металла. По этой причине обвязка котла отопления должна быть выполнена по схеме, не допускающей попадание в рубашку холодной воды при разогреве.

Ниже приведена классическая схема подключения пиролизного котла к системе отопления с балансировочным вентилем между подающим и обратным трубопроводами.

Перемычка образует малый контур, в котором теплоноситель приводится в движение циркуляционным насосом.  Приведенная на схеме обвязка пиролизного котла отопления позволяет воде циркулировать по малому контуру, прогреваясь вместе с агрегатом. Термостатический трехходовой клапан начнет подмешивать холодную воду из системы в тот момент, когда в малом контуре температура воды достигнет заданного значения, обычно это 45—50 ºС.

Рабочая температура в системе отопления лежит в пределах 60—80 ºС, поднимать ее выше приходится редко. Если при работе в этом диапазоне температур в вашем доме прохладно, то надо искать причину в самой системе. Увеличивать температуру не имеет смысла, это только увеличит расход дров в пиролизном котле.

Заключение

Пиролизные установки, сделанные своими руками, приобретают все большую востребованность. Причина – высокая стоимость котлов заводского изготовления, самодельные агрегаты часто оказываются единственной альтернативой. Единственный недостаток — топливо для пиролизных котлов должно иметь влажность не выше 25%, иначе процесс пиролиза будет слабым, что влияет на производительность установки.

Как делать котлы длительного горения своими руками: подробная схема с описанием

Котел на дровах длительного горения на данный момент представляет собой весьма популярный элемент, который можно использовать в системе отопления. Обычно такой агрегат отличается простой и комфортной эксплуатацией. Такое решение позволило найти ему широчайшее применение в разнообразнейших областях, начиная от коттеджей и частных домов и заканчивая офисными зданиями и производственными помещениями. Можно сделать котлы длительного горения своими руками, а если учесть все их достоинства, то это будет вдвойне выгодно.

Перечень преимуществ

Такие приборы способны работать на любом доступном виде твердого топлива. Мощность котла можно просто и без особых проблем регулировать в достаточно широком диапазоне. Твердое топливо горит весьма долго, что позволяет не производить дополнительную подачу от пары дней до нескольких недель. Котлы длительного горения, своими руками сделанные, обладают достаточно простой, но при этом надежной конструкцией. Материалы для их создания вполне доступны, а сами устройства отличаются своей долговечностью. Дровяной котел длительного горения составляет достойную конкуренцию даже самым современным отопительным системам, работающим от топливного мазута и природного газа. Устройство отличается высоким КПД, а топливо в нем сжигается без какого-либо вреда для окружающей среды.

Делаем все сами

Можно ли собрать котлы длительного горения своими руками? Естественно, и этим уже вполне успешно занимаются многие умельцы. По сути, отопительная система – это одна из наиболее важных коммуникационных систем в доме. Если возникают проблемы с водопроводом, вполне можно будет доставить воду из какого-то источника, когда случаются перебои с электроэнергией, вполне можно подключить автономный источник энергии, а когда возникают неполадки с отопительной системой, вы не разведете в гостиной костер.

Очень часто в процессе устройства системы отопления появляется вопрос: «Какой котел выбрать?» Мнения могут расходиться, но чаще всего решением остается твердотопливный котел. Для его работы можно использовать пеллеты, дрова, бруски, брикеты, уголь и даже обычные опилки. Такие котлы целесообразно эксплуатировать и с точки зрения доступности всех перечисленных видов топлива: купить или заготовить дрова можно даже в самых отдаленных районах.

Собрать такой прибор не так уж сложно. Важно правильно составить чертеж котла длительного горения, с учетом всех его особенностей, а также тщательно подойти к процессу его сборки. С чего начать его изготовление? С изучения понятия пиролиза. Котельное оборудование пиролизного типа работает в соответствии всего с одним принципом – газогенерации. Он состоит в следующем: сгорание топлива при низком уровне кислорода и высокой температуре приводит к выделению горючих газов, попадающих в особую камеру, где и происходит их сгорание под воздействием теплых потоков воздуха. Получается, что используется два вида топлива, при этом один из них является источником для производства второго. Это позволяет увеличить в несколько раз КПД всей системы, что приводит к экономии на расходах, а также к отмене необходимости часто догружать дрова. Если делать котлы длительного горения своими руками, то стоит знать, что конструкции такого типа позволяют легко контролировать производительность, что и стало привлекательным для многих владельцев частных и загородных домов.

Сборка

Итак, существует определенная схема котлов длительного горения, в соответствии с которой и осуществляется их сборка. Удобнее всего делать подобное устройство из трубы, диаметр которой составляет 300 миллиметров, при этом толщина ее металла не должна быть менее 3-4 миллиметров. По высоте можно брать трубу 800-1000 миллиметров, от этого параметра будет зависеть объем единовременной загрузки топливом. Условно котел допускается разделить на несколько зон:

— область топливной загрузки, высота которой может меняться в зависимости от степени прогорания дров;

— область горения с последующей генерацией, в ней осуществляется медленное тление топлива;

— область полного сгорания, в которой происходят процессы догорания золы с последующим отведением дымовых газов.

Основные элементы

Устройство, с помощью которого ограничивается зона горения, а также время работы прибора без дозаправки, называют распределителем воздуха. Он выполнен из металлического круга толщиной 4-6 миллиметров, в его центре находится отверстие, сквозь которое воздух подается в зону горения посредством телескопической трубы. По диаметру распределитель должен быть немного меньше самого котла, чтобы его движение осуществлялось без препятствий. Зона горения регулируется по высоте посредством крыльчатки и ширины ее лопастей. Обычно распределитель воздуха по высоте не превышает 5 сантиметров, иначе топливо станет прогорать слишком быстро.

Внешние элементы

Поступление воздуха осуществляется через трубу, которая может быть цельной или телескопической. Ее диаметр составляет примерно 60 миллиметров, а отверстие в распределителе необходимо сделать не более 20 миллиметров в диаметре, чтобы камера сгорания не была перенасыщена воздухом. Кислород в трубу поступает либо прямо из атмосферы, либо из камеры подогрева воздуха, которая находится в верхней зоне котла. Заслонка позволяет регулировать интенсивность подачи воздуха.

Итак, если мы рассматриваем, как сделать котлы длительного горения своими руками, то следует сказать и о таком важном моменте, как отвод дымовых газов. Для этих целей предназначена дымовая труба, которая приваривается к боковой стенке котла в его верхней части. На протяжении 40-50 сантиметров труба делается горизонтальной, что позволяет избежать создания лишней тяги. Снизу прибора требуется сделать дверцу, предназначенную для удаления золы, пепла, а также прочих продуктов горения. Твердое топливо в таком котле прогорает полнее, чем в традиционной печи, поэтому удалять золу потребуется не слишком часто.

Работа в системе отопления

Теплоноситель для системы отопления может нагреваться одним из двух способов:

— можно выполнить выносной бак, а внутрь него поместить дымовую трубу: теплоноситель будет нагреваться за счет прохождения горячего дыма;

— можно пропустить трубу водяного теплообменника сквозь камеру сгорания котла, что приведет к нагреву воды в баке посредством змеевика, подключенного к этой трубе.

Первый способ можно назвать более простым в плане самостоятельной реализации. А второй намного сложнее, но он при этом гораздо эффективнее.

Важные моменты

Любые приборы данного типа, в том числе и котлы длительного горения на угле, требуют определенного размещения. Поверхность под прибором должна быть горизонтальной и ровной, иногда может потребоваться бетонная опалубка. В отличие от традиционной печи, где требуется обеспечить воздушную подачу ко всему топливному объему, в котле длительного горения поступление кислорода должно быть максимально ограничено. Помимо того, от объема загруженного топлива напрямую зависит время работы котла. Поэтому загрузка топлива осуществляется максимально плотно, чтобы не оставалось вообще никаких промежутков. Появление дыма и из дымовой трубы говорит о начале устойчивого горения. По мере прогорания будет происходить опускание трубы воздушной подачи вместе с регулятором, по которой и определяется степень сгорания дров.

схема, чертежи, отзывы :: SYL. ru

Пиролизные котлы длительного горения для отопления жилого дома подходят отлично. В первую очередь следует отметить их универсальность. На сегодняшний день существуют модели с разными конструкциями. Характеристики и габариты их сильно отличаются.

В обслуживании данные устройства просты и не заставляют владельца прикладывать больших физических усилий. Дополнительно следует отметить, что пиролизные котлы являются экономичными. Древесина в них может использоваться с влажностью до 50 %.

Устройство котла с контроллером

Отличительной чертой данного типа (схема пиролизного котла длительного горения показана ниже) можно смело назвать объемную камеру, которая предназначена для сгорания топлива. Закрывается она при помощи металлической дверцы. В некоторых случаях она устанавливается с окошком. В такой ситуации можно наблюдать за процессом горения и при необходимости докладывать дров для образования пиролизного газа.

Рядом с камерой имеется вход, который соединяет устройство с системой водопровода дома. За боковой панелью котла скрывается специальный механизм подачи воздуха. С его помощью можно регулировать тягу. Заслонка агрегата устанавливается под воздушным приводом. Блок управления находится в верхней части конструкции, а теплообменник располагается под кожухом и надежно защищен. Для вытяжки в устройстве предусмотрен вентилятор. Также следует отметить патрубок, который необходим для вывода излишних пиролизных газов. Непосредственно конструкция устройства может быть оснащена колесами, которые нужны для транспортировки котла.

Модели с предохранителями

Такого рода пиролизные котлы длительного горения камеру сгорания, как правило, имеют двойную. При этом устройство оснащается специальным датчиком, который контролирует тягу. Непосредственно предохранитель монтируется на боковой панели устройства. Для подачи воздуха имеется специальная сеть, которая соединяется с тройником. Внешний контур котла имеет защитный кожух. С системой водопровода данный тип устройств соединяется через специальные разъемы, которые находятся в нижней части конструкции. Основная рама котла поддерживает зольник.

Как изготовить пиролизные котлы длительного горения?

Чертежи помогут вам самостоятельно сделать данное устройство. Хотя это достаточно непросто и требует определенного опыта. Для того чтобы соорудить самодельные пиролизные котлы длительного горения, в первую очередь потребуется заняться поиском камеры сгорания. Как правило, они изготовляются из стали. Непосредственно конструкцию устройства можно применять чугунную. В таком случае потребуется сварить дополнительные опоры. Под камерой котла следует установить зольник. При этом он должен быть огражден сеткой. Воздушную заслонку в основном делают малого размера. В таком случае можно будет проще регулировать тягу.

Для подачи воздуха следует установить систему привода. Она представляет собой две пластины, которые соединяются между собой. Теплообменник котла нужно монтировать в последнюю очередь. Дверцу, как и камеру сгорания, следует делать стальную. В таком случае она будет способна выдерживать большие термальные нагрузки. Рядом с топливником устанавливается вентилятор. В результате часть пиролизных газов будет удаляться из котла.

Отзывы потребителей о котлах «Бош»

Компания «Бош» является довольно известной, и продукция ее отличается хорошим качеством. Средняя мощность котлов находится на уровне 80 кВт. Этого вполне хватит, чтобы протопить жилой дом общей площадью до 900 кв. м. Теплообменники во многих моделях изготовляются из чугуна. Толщина металла при этом довольно большая. В качестве топлива для котлов применяются дрова длиной не более 40 см. Загрузка во всех моделях производителем предусмотрена ручная. Камера сгорания зависит от модификации устройства.

Потребитель имеет возможность подобрать любой размер для своего удобства. В среднем камеры производятся с общим объемом до 400 литров. Управление во всех моделях имеется механическое. С целью контроля тяги на верхней панели устанавливается рычаг. В автономном режиме котлы способны проработать около 7 часов. Для подключения к водопроводу в устройстве имеются два разъема по 70 мм. Как утверждают владельцы, загружать большие дрова можно. В обслуживании модели котлов являются довольно простыми. Для того чтобы очистить золу, необходимо просто открыть дверцу и достать ящик. Делать это следует не реже одного раза в неделю.

Особенности моделей «Атмос»

Для больших коттеджей данные пиролизные котлы длительного горения подходят идеально. Отличаются они в первую очередь своей конструкцией. Непосредственно толщина металла незначительная, однако имеются дополнительные упоры. Для установки котла особых инструментов не требуется. Для подключения устройства к системе водопровода имеются стандартные резьбовые разъемы. Из недостатков следует отметить довольно плохое управление. В некоторых случаях регулятор тяги может стопориться. В результате контролировать поток воздуха не получится. Еще определенные проблемы имеются с зольником у ранних моделей. Выдвигается он довольно сложно, а дверцы иногда плохо закрываются.

На одной загрузке древесины котел в среднем способен проработать около 5 часов. Некоторые модели оборудуются системой автоотключения. Также потребителей порадовали качественные охлаждающие теплообменники. Для отопления дома лучше всего подходят модели серии DC. По мнению экспертов, «Атмос DC100» – это лучший пиролизный котел длительного горения данной компании.

Что говорят про котлы «Теплодар»?

Российские пиролизные котлы длительного горения компании «Теплодар» отличаются своей производительностью. Коэффициент полезного действия у них достигает в некоторых случаях 90 %. Средняя мощность агрегатов колеблется в районе 14 кВт. Это дает возможность протапливать помещения общей площадью не более 140 кв. м. Отзывы свидетельствуют, что в обслуживании модели довольно просты. Для подключения устройства к системе водопровода в нижней части конструкции предусмотрены патрубки. Управление во многих моделях имеется механическое.

Из недостатков потребители отмечают плохие дверцы. В данном случае это значительно усложняет загрузку камеры. При этом дрова подходят только размером до 30 см. По габаритам подходящий котел подобрать можно. Система автоотключения установлена не во всех моделях. Рамы во многих модификациях имеются прочные, однако колеса для транспортировки устанавливаются некачественные. В результате печь может быть нестабильной.

Мнения экспертов о продукции компании «Протеч»

Пиролизные котлы длительного горения данной торговой марки славятся своими мощными вентиляционными системами. При этом газы в помещение никогда не попадут. Топлива для устройства хватает на долгое время. Блоки управления устанавливаются разных модификаций и отличаются по своим характеристикам. Если рассматривать котлы первой серии, то им свойственны стандартные схемы. При этом заслонку можно регулировать только в двух положениях.

Таким образом, контролировать поток воздуха и настраивать температуру в жилом доме довольно проблематично. Если рассматривать котлы второй серии, то там применяются совершенно другие блоки. В первую очередь они отличаются своей многофункциональностью. Дополнительно можно делать тонкую регулировку заслонки устройства. В результате тяга довольно быстро настраивается.

Потребительские отзывы о моделях «Дакон»

Пиролизные котлы длительного горения данной торговой марки отличаются своим экономным потреблением топлива. Также они являются абсолютно экологичными и вред здоровью человека не наносят. Загрузочные камеры во многих моделях довольно объемные. За счет этого делать закладку дров можно с большим комфортом. Коэффициент полезного действия у них достигает 80 %. Из недостатков отзывы отмечают только плохие контуры. В целом они изготовляются из тонкого листа металла и температуру держат слабо.

Вытяжные вентиляторы устанавливаются самые разнообразные, и зависят они от мощности агрегата. Зольники монтируются довольно удобные, однако в некоторых моделях они имеются малого объема. В результате владельцу приходится очень часто извлекать золу. С большими кусками древесины котлы справляются хорошо. Без электричества данные устройства работать могут, однако на пару с другими отопительными приборами эксплуатируются более эффективно. Когда топливо в камере заканчивается, устройство отключится автоматически. Подобрать компактную модель данной торговой марки у потребителя получится с трудом. В основном производитель занимается изготовлением мощных агрегатов для больших помещений.

Обзор котлов «Виадрус»

«Виадрус» во всем мире славится своим качеством. По характеристикам продукция данной торговой марки схожа с моделями «Теплодар». Теплообменники изготовляются исключительно из огнеупорной стали. Регулировка потока воздуха осуществляется механически. Средняя мощность устройств колеблется в районе 25 кВт. Бункер при этом рассчитан на объем до 90 кг. Эффективность теплоотдачи устройства составляет 90 %. Из особенностей можно выделить интересные модели, которые имеют варочную поверхность. Все это дает возможность владельцу готовить различные блюда, абсолютно не расходуя электричества.

Топливники во всех моделях имеются фронтального типа. На стружке и щепках котлы работать способны. В среднем площадь обогрева равняется 120 кв. м. На одной загрузке топлива агрегат способен продержаться около 7 часов. В итоге можно сказать, что пиролизные котлы (твердотопливные) длительного горения данной торговой марки больше всего подходят для дач и небольших коттеджей.

Отзывы о моделях «Дефро»

Данные пиролизные котлы длительного горения отзывы имеют хорошие, и многие покупатели ценят их из-за надежных теплообменников. Изготавливаются они, как правило, из чугуна. Особенностью данных элементов можно назвать высокую производительность. За счет плотного контура у устройств высокая температура набирается довольно быстро. При этом удерживается она очень долго. В результате на дровах потребитель способен сэкономить много.

В основном компания занимается производством моделей с малой мощностью. Регулировка тяги в них установлена механическая. Из недостатков владельцы отмечают слабые патрубки. В некоторых случаях они не выдерживают давление, которое на них оказывает система водопровода. В результате герметичность системы может быть нарушена.

Котлы длительного горения на угле своими руками. Шахтный котел длительного горения своими руками — чертежи, как сделать. Классические твердотопливные котлы

Размещённые в статье чертежи твердотопливных котлов длительного горения своими руками, помогут разобраться в принципе работы этого энергогенерирующего агрегата.

Любой читатель, имеющий маломальские навыки слесарных работ, сможет изготовить это, относительно несложное, но весьма полезное и выгодное в домашних условиях устройство.

Назначение, компоновка и принцип работы

Для общего понимания, твердотопливный котёл длительного горения (ТКДГ) можно представить в виде большой топки с ограниченной зоной сжигания.

В ней процесс сгорания регулируется с помощью подачи кислорода.

Несложный, но гениальный, принцип работы основывается на термическом расщеплении топливных элементов с длительным выделением тепловой энергии.

Интересная информация:
своему рождению ТКДГ обязан талантливому инженеру Эдмунтасу Штропайтису, который в 2000 году запатентовал совершенно новый принцип горения в котлах на твёрдом топливе – сверху вниз с регуляцией подачи кислорода.

Наиважнейшим преимуществом в принципе его работы является то, что одной закладки топлива достаточно на большой период времени горения от 10 часов и более.

Типовая схема и принцип его работы

Процессы горения, происходящие в ТКДГ схожи с пиролизными агрегатами, где тепло образуется не в процессе сгорания угля или дров, а от газификации твёрдого горючего материала.

Выделенный газ движется в сопло горелки, где происходит его смешивание с кислородом.

Подача кислорода регулируется воздушной заслонкой таким образом, чтобы топливо не горело, а тлело, выделяя тепло. Температура в горелке составляет 1200 градусов.

Конструктивные особенности

Функционирование данного агрегата также основано на медленном сгорании (тлении) твёрдых горючих материалов. При этом они сгорают полностью и практически без отходов.

Этот энергетический агрегат устроен таким образом, что в топку, где размещено топливо, дозировано поступает кислород, регулируя процесс медленного горения (тления). Горение происходит сверху вниз, а не наоборот, как в традиционных печах.

Полезно знать:
выгода данного типа котла: в качестве топлива можно использовать любой горючий материал, имеющийся в домашнем хозяйстве: старая одежда, одеяла, торф, строительный мусор, листва.

Медленная скорость горения позволяет загрузку котла производить один раз в несколько суток. ТКДГ отличаются друг от друга расположением топки для сгорания.

Верхняя зона.
В этом случае твёрдое топливо по мере сгорания продвигается внутрь камеры.

Совет:
если вы задумали сделать котёл с таким принципом горения, то для стенок необходимо использовать металлический лист толщиной не менее 3 мм, т. к. распространение высоких температур происходит снизу вверх по всей высоте.

Нижняя зона.
В этом случае в результате горения между стенками и топливом возникает свободное пространство для газообразования. Так как возникновение и воздействие высоких температур прои

Камера сгорания — Infogalactic: ядро ​​планетарных знаний

Камера сгорания — это часть двигателя внутреннего сгорания ( ICE ), в которой сжигается смесь топлива и воздуха.

Двигатель внутреннего сгорания

Схема реактивного двигателя с изображением камеры сгорания.

ДВС обычно включают поршневые двигатели с возвратно-поступательным движением, роторные двигатели, газовые турбины и реактивные турбины.

В процессе горения увеличивается внутренняя энергия газа, что приводит к увеличению температуры, давления или объема в зависимости от конфигурации.В кожухе, например в цилиндре поршневого двигателя, объем регулируется, и сгорание создает повышение давления. В системе с непрерывным потоком, например в камере сгорания реактивного двигателя, давление регулируется, и сгорание приводит к увеличению объема. Это увеличение давления или объема можно использовать для выполнения работы, например, для перемещения поршня на коленчатом валу или диска турбины в газовой турбине. Если скорость газа изменяется, создается тяга, например, в сопле ракетного двигателя.

Бензиновый (бензиновый) двигатель

Двигатель с боковым клапаном, показывающий камеру сгорания

В верхней мертвой точке поршни бензинового двигателя находятся на одном уровне (или почти на одном уровне) с верхней частью блока цилиндров. Камера сгорания может быть выемкой либо в головке блока цилиндров, либо в верхней части поршня. Конструкция с камерой сгорания в поршне называется головкой Heron, в которой головка обработана плоской, но поршни вогнутые. Голова Heron оказалась даже более термодинамически эффективной, чем головка полусферической формы. [ цитата необходима ] Впускные клапаны допускают приток топливовоздушной смеси; а выпускные клапаны позволяют удалять дымовые газы.

Типы головок

Используются камеры сгорания различных форм, такие как: L-образная головка (или плоская головка) для двигателей с боковым клапаном; «ванна», «полусферический» и «клин» для верхнеклапанных двигателей; и «односкатная крыша» для двигателей с 3, 4 или 5 клапанами на цилиндр. Форма камеры оказывает заметное влияние на выходную мощность, эффективность и выбросы; Задача разработчика состоит в том, чтобы сжечь всю смесь как можно полнее, избегая при этом чрезмерных температур (которые создают NOx).Это [требуется уточнение ] лучше всего достигается с помощью компактной, а не удлиненной камеры. [ необходима ссылка ]

Завихрение и сжатие

Впускной клапан / канал обычно размещают для придания смеси ярко выраженного «завихрения» (термин предпочтительнее «турбулентности», что подразумевает движение без общей картины) над поднимающимся поршнем, улучшая перемешивание и сгорание. Форма верхней части поршня также влияет на величину завихрения.Другой конструктивной особенностью, способствующей турбулентности для хорошего смешивания топлива и воздуха, является «сжатие», когда смесь топлива и воздуха «сдавливается» под высоким давлением поднимающимся поршнем. [1] [2] Там, где завихрение особенно важно, могут быть предпочтительны камеры сгорания в поршне.

Пламя передняя

Возгорание обычно происходит около 15 градусов перед верхней мертвой точкой. Свечу зажигания необходимо установить так, чтобы фронт пламени распространялся по камере сгорания.Хорошая конструкция должна избегать узких щелей, где застойный «конечный газ» может попасть в ловушку, так как этот газ может сильно взорваться после основного заряда, добавив мало полезной работы и потенциально повредив двигатель. [ необходима ссылка ]

Дизельный двигатель

Дизельный поршень для дизельного двигателя

Дизельные двигатели делятся на два широких класса:

  • Прямой впрыск, камера сгорания состоит из выпуклого поршня
  • Непрямой впрыск, при котором камера сгорания находится в головке блока цилиндров

Двигатели с прямым впрыском обычно обеспечивают лучшую экономию топлива, но двигатели с непрямым впрыском могут использовать более низкий сорт топлива.

Гарри Рикардо был выдающимся разработчиком камер сгорания для дизельных двигателей, самым известным из которых является [примечание 1] — комета Рикардо.

Газовая турбина

Камера сгорания в газовых турбинах и реактивных двигателях (включая ПВРД и ГПВРД) называется камерой сгорания.

В камеру сгорания подается воздух под высоким давлением от системы сжатия, добавляется топливо и смесь сжигается, а горячие выхлопные газы под высоким давлением поступают в компоненты турбины двигателя или через выхлопное сопло.

Существуют различные типы камер сгорания, в основном:

  • Тип корпуса: Камеры сгорания с банками представляют собой автономные цилиндрические камеры сгорания. Каждая «канистра» имеет свою топливную форсунку, гильзу, межсоединения, кожух. Каждый «может» получить источник воздуха через индивидуальное отверстие.
  • Канальный тип: Как и камера сгорания баночного типа, кольцевые камеры сгорания с банками имеют отдельные зоны сгорания, содержащиеся в отдельных вкладышах с собственными топливными форсунками. В отличие от камеры сгорания, все зоны сгорания имеют общий воздушный кожух.
  • Кольцевой тип: кольцевые камеры сгорания избавляются от отдельных зон горения и просто имеют сплошную футеровку и кожух в кольце (кольцевом пространстве).

Ракетный двигатель

Этот раздел требует расширения. (март 2014 г.)

Паровой двигатель

Термин камера сгорания также используется для обозначения дополнительного пространства между топкой и котлом в паровозе. [ необходима ссылка ] Это пространство используется для дальнейшего сжигания топлива, обеспечивая большее количество тепла для котла.

У больших паровозов обычно есть камера сгорания в котле, позволяющая использовать более короткие дымовые трубы. Это потому, что:

  • Длинные дымовые трубы имеют теоретическое преимущество, так как обеспечивают большую поверхность нагрева, но при превышении определенной длины отдача от них уменьшается.
  • Очень длинные дымовые трубы могут провисать посередине.

Микрокамеры сгорания

Микрокамеры сгорания — это устройства, в которых горение происходит в очень маленьком объеме, из-за чего увеличивается отношение поверхности к объему, что играет жизненно важную роль в стабилизации пламени.

См. Также

Список литературы

Угольная электростанция — Energy Education

Рисунок 1. Угольная электростанция в Англии. [1] Обратите внимание на две высокие дымовые трубы, из которых продукты сгорания выходят в атмосферу, и на более короткие и широкие градирни.

Угольные электростанции — это электростанции, использующие сжигание угля для выработки электроэнергии. Их использование обеспечивает около 40% мировой электроэнергии, и они в основном используются в развивающихся странах. [2] Страны, такие как Южная Африка, используют уголь для производства 94% своей электроэнергии, а Китай и Индия используют уголь для 70-75% своих потребностей в электроэнергии, однако количество угля Китай использует карликов в большинстве других стран (см. визуализация данных ниже). [3] Использование угля обеспечивает доступ к электричеству тем, у кого его раньше не было, что помогает повысить качество жизни и снизить уровень бедности в этих регионах, однако при этом образуется большое количество различных загрязнителей, что снижает качество воздуха и способствует изменению климата.

Сжигание огромного количества угля

Угольные заводы требуют огромного количества угля. Поразительно: угольная электростанция мощностью 1000 МВт потребляет 9000 тонн угля в день, что эквивалентно полной загрузке поезда (90 вагонов по 100 тонн в каждом!). [4] Для количества угля, используемого в течение всего года, тогда потребуется 365 поездов, и если каждый будет иметь длину 3 км, то один поезд, перевозящий весь этот уголь, должен иметь длину около 1100 км; примерно на таком же расстоянии, как и поездка от Калгари, AB до Victoria BC. Если бы этот поезд проезжал мимо вашего дома со скоростью 40 километров в час, ему потребовалось бы более в день, чтобы пройти !

Рис. 2. Угольная линия протяженностью 1100 километров, расстояние от Калгари до Виктории, требуется в год для угольной электростанции мощностью 1000 МВт. [5]

Превращение этого угля в электричество является многогранным процессом: [6]

  1. Уголь должен быть выгружен из поезда . Традиционные способы сделать это требуют использования кранов, поднимающих уголь из вагонов, однако на более новых заводах пол под железнодорожными путями опускается, что позволяет сбрасывать уголь в подземную изоляцию. Для этого даже не требуется, чтобы поезд останавливался! [7] Видео об этом смотрите здесь.Многие угольные электростанции расположены в устье шахты, что означает, что завод размещен там, где находится угольная шахта, поэтому уголь не нужно перевозить поездом.
  2. После разгрузки уголь измельчается в мелкий порошок с помощью большого измельчителя. Это обеспечивает почти полное сгорание угля, чтобы максимально увеличить теплоотдачу и свести к минимуму загрязнение.
  3. Пыль угля затем подается в котел , где происходит сгорание и уголь обеспечивает тепло для электростанции.Это тепло передается в трубы, содержащие воду под высоким давлением, которая превращается в пар.
  4. Затем пар проходит через турбину , заставляя ее вращаться очень быстро, что, в свою очередь, вращает генератор, производя электричество. Затем электричество можно вводить в электрическую сеть для использования обществом.

Угольные электростанции используют цикл Ренкина для завершения этого процесса. Поскольку они требуют большого количества воды для циркуляции в этом цикле, угольные электростанции должны располагаться рядом с водоемом.Процесс работы угольных электростанций можно увидеть ниже на Рисунке 3.

Рисунок 3. Процесс преобразования угля в электричество на угольной электростанции. [8]

Воздействие на окружающую среду

основная статья

Угольные электростанции оказывают множество сопутствующих экологических воздействий на местную экосистему.

Загрязнение воздуха

При сжигании угля выделяются многие загрязнители — оксиды азота (NOx) и серы (SOx), а также твердые частицы.Они также выделяют парниковые газы, такие как диоксид углерода (CO 2 ) и метан (CH 4 ), которые, как известно, способствуют глобальному потеплению и изменению климата. Чтобы сдержать их выброс, электростанциям требуется технология, снижающая выброс этих вредных молекул. [9]

Использование / загрязнение воды

Для удаления примесей из угля часто требуется большое количество воды, [10] этот процесс известен как промывка угля. Например, в Китае около одной пятой воды, используемой в угольной промышленности, используется для этого процесса. [11] Этот процесс помогает снизить загрязнение воздуха, поскольку устраняет около 50% зольности угля. В результате образуется меньше диоксида серы (SOx) и меньше диоксида углерода (CO 2 ) из-за более высокой тепловой эффективности. [9]

Когда электростанции удаляют воду из окружающей среды, это может сказаться на рыбах и других водных организмах, а также на животных, полагающихся на эти источники. [10] Загрязняющие вещества также накапливаются в воде, используемой электростанциями, поэтому, если эта вода сбрасывается обратно в окружающую среду, она потенциально может нанести вред дикой природе. [10]

Сброс воды с электростанций и промывки угля требует мониторинга и регулирования. Посетите Агентство по охране окружающей среды США (EPA) для получения дополнительной информации об этом.

Мировое производство электроэнергии: уголь

На карте ниже показано, из каких первичных источников энергии разные страны получают энергию для производства электроэнергии. Уголь отображается серым цветом. Щелкните регион, чтобы увеличить группу стран, затем щелкните страну, чтобы увидеть, откуда поступает электричество.Некоторые известные страны включают Китай, Индию, США, Россию, Канаду и Францию.

Список литературы

  1. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Ferrybridge_%27C%27_Power_Station_-_geograph.org.uk_-_35089.jpg
  2. ↑ Всемирная угольная ассоциация. (10 июня 2015 г.). Уголь и электроэнергия [Интернет]. Доступно: http://www.worldcoal.org/coal/uses-of-coal/coal-electricity/
  3. ↑ Источник данных:
    МЭА (2014), «Мировые энергетические балансы», Мировая энергетическая статистика и балансы МЭА (база данных).DOI: http://dx.doi.org.ezproxy.lib.ucalgary.ca/10.1787/data-00512-en
    (Проверено в феврале 2015 г.)
  4. ↑ Р. А. Хинрихс и М. Кляйнбах, «Электричество: цепи + сверхпроводники», в Энергия: его использование и окружающая среда, , 4-е изд. Торонто, Онтарио. Канада: Томсон Брукс / Коул, 2006, глава 10, раздел A, стр. 320
  5. ↑ Каллум Блэк в книге «География». (23 июня 2015 г.). Угольный поезд [Онлайн], Доступно: http://www.geograph.org.uk/photo/450234
  6. ↑ Р. А. Хинрихс и М.Кляйнбах, «Электромагнетизм и производство электричества», в Энергия: его использование и окружающая среда, , 4-е изд. Торонто, Онтарио. Канада: Томсон Брукс / Коул, 2006, глава 11, раздел D, стр 376-377
  7. ↑ Открытие через пользователя: Крупнейшие плотины, угольная электростанция — Англия [онлайн-видео], Доступно: https://www.youtube.com/watch?v=rEJKiUYjW1E
  8. ↑ Wikimedia Commons [Интернет]. Доступно: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4a/Coal_fired_power_plant_diagram.svg / 1280px-Coal_fired_power_plant_diagram.svg.png
  9. 9,0 9,1 World Coal Association. (10 июня 2015 г.). Использование угля и окружающая среда [Онлайн]. Доступно: http://www.worldcoal.org/coal-the-environment/coal-use-the-environment/
  10. 10,0 10,1 10,2 EPA Clean Energy. (10 июня 2015 г.). Уголь [Онлайн]. Доступно: http://www.epa.gov/cleanenergy/energy-and-you/affect/coal.html
  11. ↑ IEA.(22 июня 2015 г.). Почему большая часть угля не используется в ванне [Онлайн], доступно: http://www.iea.org/ieaenergy/issue6/why-most-coal-avoids-a-bath.html

ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ —

1. Прочтите и переведите текст:

Внутреннее сгорание — это процесс сжигания топлива в двигателе. Топливо горит в двигателе и создает силы. Эти силы обеспечивают мощность двигателя. Двигатели внутреннего сгорания имеют неподвижные, вращающиеся и возвратно-поступательные части.

Детали стационарного двигателя . К неподвижным частям двигателя относятся блок цилиндров, картер и головка блока цилиндров. Блок цилиндров — одна из основных частей двигателя. Процесс сгорания происходит внутри цилиндров. Тракторные двигатели имеют несколько цилиндров. Картер двигателя является частью цилиндра. Он поддерживает коленчатый и распределительный валы и удерживает смазочное масло рядом с деталями двигателя. Головки цилиндров закрывают цилиндры. Цилиндры и головки цилиндров образуют камеры сгорания.Сжигание топлива происходит внутри камер сгорания.

Детали роторного двигателя . Части вращающегося двигателя — коленчатый вал, маховик и распределительный вал. Коленчатый вал меняет возвратно-поступательное движение поршней на вращательное. Распределительный вал открывает клапаны двигателя.

2. Заполните пробелы соответствующими словами (головка блока цилиндров, распределительный вал, прожиг, картер, коленчатый вал, блок цилиндров) :

1.Изменяет возвратно-поступательное движение поршней на вращательное. 2. Открывает клапаны двигателя. 3. Это одна из основных частей двигателя. 4. Цилиндр и форма камеры сгорания. 5. Держит смазочное масло рядом с деталями двигателя. 6. Топливо происходит внутри камер сгорания.

3. Составьте предложения со словами и переведите на английский язык:

Внутри горит топливо, цилиндр.2. Из, изменения, возвратно-поступательные, коленчатый вал, ход, поршни. 3. Картер двигателя является частью двигателя. 4. Учимся, двигатель. 5. Имеет место горение, камера, в, горение, процесс, оф.

4. Поместите отмеченные слова во множественное число и внесите изменения. Перевести на украинский:

a) 1. Коленчатые валы изменяют ход. 2. Картер картера опоры коленвалов. 3. Эти сил обеспечивают мощность. 4. Эти являются деталями двигателя.5. Поршни перемещаются внутри цилиндров . 6. Изучают двигатель внутреннего сгорания.

б) Задайте общий вопрос по предложениям 1–4.

c) Задайте вопрос к выделенным словам в предложениях 5-6.

5. Ответьте на вопросы:

1. Какой процесс происходит в двигателе внутреннего сгорания? 2. Что дает сжигание топлива? 3.Какие основные части двигателя внутреннего сгорания? 4. Что такое стационарные части двигателя? 5. Что поддерживает картер? 6. Каковы функции головок цилиндров? 7. Из чего образуются цилиндры и головки цилиндров? 8. Где происходит сжигание топлива? 9. Какие части роторного двигателя? 10. Для чего нужен коленчатый вал? 11. Что открывает распредвал?

БЛОК 5


:

  1. ДВИГАТЕЛИ
  2. Процесс сгорания


Модуляция котла — что лучше?

В конструкцию большинства современных котлов встроен уровень модуляции.Фото любезно предоставлено Smith Energy-Moss Park Armory

Модуляция котла имеет три преимущества; он снижает потери цикла, снижает износ компонентов и может (но не обязательно, как показано далее в этой статье) привести к более высокому тепловому КПД. Но помимо преимуществ, каково влияние регулирования мощности горения на газовые водогрейные котлы? Когда модуляция котла приводит к снижению КПД и риску поломки оборудования?

Чтобы понять эти проблемы, необходимо проанализировать, как работает котел, и какие потери связаны с его работой.


Связано: Список дел по обслуживанию котла


Основные операции котла: сжигание

Типичный водогрейный котел с предварительным смешиванием предназначен для выработки горячего газа путем сжигания топлива в присутствии воздуха с последующей передачей, насколько это возможно, тепловой энергии этого горячего газа в котловую воду. Котлы оцениваются по их тепловому КПД, который представляет собой просто отношение химической энергии, добавленной к котлу, к энергии, добавленной к котловой воде.По мере того как больше тепла передается от горячего газа в котловую воду, термический КПД увеличивается, а температура выходящего (дымового) горячего газа снижается.
Химическое представление идеального горения с природным газом представлено ниже:

2O2 + Ch5 = CO2 + 2h3O

Фактический процесс сгорания приводит к образованию других побочных продуктов или продуктов в концентрациях, отличных от указанных выше. К ним относятся:

  • Воздействие азота в воздухе для горения, которое может привести к образованию оксидов азота (NOx) в горячем газе
  • Несгоревшее топливо, если воздух и топливо не смешаны должным образом или если используется недостаточный воздух для горения
  • Различные концентрации CO, CO2 и 02 в зависимости от количества воздуха, добавляемого в процесс сгорания

Почти все котлы настроены на добавление избыточного воздуха для обеспечения надлежащего смешивания воздуха с топливом и полного сгорания топлива.Также добавляется избыточный воздух, чтобы предотвратить перегрев горелки, когда пламя находится на поверхности горелки. Более высокие смеси воздух-газ «выталкивают» пламя сгорания от горелки, тем самым снижая температуру горелки.

Потери котла

Потери энергии котла обычно возникают из-за:

  • Потери в сухом дымоходе (тепло побочных продуктов сгорания на выходе из котла)
  • Энергия водяного пара на выходе из котла
  • Радиационные и другие потери (обычно незначительные по сравнению с первыми двумя)

Когда достаточно тепловой энергии от горячих газов передается котловой воде, общая температура горячего газа опускается ниже точки росы по воде, и часть или вся вода становится жидкой.Энергия, выделяемая при преобразовании воды из пара в жидкость, улавливается котловой водой, что приводит к значительному повышению эффективности. Каждый фунт воды в горячем газе, преобразованном в жидкость, добавляет 1000 БТЕ в котловую воду.

Потери в сухом дымоходе и потери водяным паром могут быть легко рассчитаны, если известно количество CO2 или 02 в дымовых газах (это используется для расчета точки росы воды в дымовых газах и для определения концентраций продукты горячего газа) и температура дымовой трубы известна.Два примера представлены на рисунках 1 и 2 , где в качестве источника топлива используется природный газ.

Рисунок 1 — это расчет потерь, предполагающий 27-процентный избыток воздуха (соответствует девяти процентам CO2) и температуру дымовых газов 150F. Обратите внимание, что точка росы для газа при этом уровне избыточного воздуха составляет 130,6 градусов — любая температура дымовых газов (и, соответственно, температура котла обратной воды) выше этой точки не приведет к конденсации дымовых газов.Общий КПД котла в установившемся режиме (без учета радиационных и других мелких потерь), работающего в этот момент, составляет 88,1%.

Рисунок 2 предполагает те же условия, что и Рисунок 1 , однако температура дымовых газов была снижена до 120F. Это приводит к КПД 92% или повышению КПД на 3,9%. Это увеличение происходит из-за дополнительной энергии за счет скрытой теплоты парообразования в воде дымовых газов.

Теплообмен

Теплообменники котла предназначены для оптимизации передачи тепловой энергии горячего газа котловой воде.Количество тепла, переданного в этом процессе, представлено как:

Q = U • A • ∆Tlm

Где:

Q = количество переданного тепла

U = общий коэффициент теплообменника

A = эффективная площадь теплопередачи в теплообменнике

∆Tlm = средняя логарифмическая разница температур входящего / выходящего горячих газов и входящей / выходящей котловой воды.

В этой статье не рассматриваются подробные элементы теплопередачи; скорее, он рассмотрит основные элементы, влияющие на передачу тепла.По сути, любое улучшение U, A или большей разницы температур приводит к большей теплопередаче и более высокой эффективности котла.

Общий коэффициент

U обратно пропорционален сопротивлению теплового потока в теплообменнике (т.е.U = 1 / Сопротивление). Позиции сопротивления тепловому потоку включают:

  • Сопротивление конвективной теплопередаче от горячего газа к слою загрязнения на горячей стороне теплообменника
  • Сопротивление кондуктивной теплопередаче через засорение горячей стороны
  • Сопротивление кондуктивной теплопередаче через материал теплообменника
  • Сопротивление кондуктивной теплопередаче через обрастание со стороны воды
  • Сопротивление конвективной теплопередаче от загрязнения со стороны воды в котловую воду

Для теплопроводной передачи тепла сопротивление определяется теплопроводностью материала (константа) и толщиной материала.Потери конвективного теплообмена менее очевидны, поскольку они регулируются коэффициентом конвективного теплообмена, который зависит от свойств газа / жидкости и характеристик потока. Одним из основных факторов, влияющих на эти коэффициенты, является то, является ли поток турбулентным с большим перемешиванием или ламинарным, когда поток очень однороден. Переход от турбулентного потока к ламинарному потоку может снизить этот коэффициент конвективной теплопередачи в пять или более раз. Это усугубляется тем фактом, что сопротивление конвективной теплопередаче обычно намного больше, чем сопротивление кондуктивной теплопередаче.Из-за этого воздействия большое внимание уделяется проектированию теплообменников для работы с турбулентными потоками воды и газа.

Цикл работы котла

Последним пунктом в описании основных операций котла является описание типичного цикла котла для котла с вентилятором или с положительным давлением. Каждый раз, когда котел приводится в действие, он проходит цикл предварительной продувки для удаления любых остаточных газов в камере сгорания. Это делается из соображений безопасности и достигается за счет пропускания воздуха для горения без топлива в течение заданного периода времени.Во время этого процесса тепло передается от горячей котловой воды в теплообменнике к более холодному потоку воздуха для горения. Эта теплопередача представляет собой потерю энергии, но она снова необходима из соображений безопасности. После цикла продувки топливо добавляется в воздух для горения, смесь воспламеняется, и котел начинает нормальный режим работы. После выключения котла выполняется дополнительная продувка для удаления любых остаточных газов. Эти процессы продувки являются основной причиной потерь в цикле, которые снижают общую эффективность котельной.

Модуляция котла

Почему модуляция? Раньше котлы проектировались только с одним режимом работы — вкл / выкл. Они не были предназначены для стрельбы с любой другой скоростью, кроме их полной номинальной мощности. Когда потребности в отоплении для объекта были меньше, чем мощность котла, котлы подвергались циклическому включению, при котором они включались, удовлетворяли нагрузку и затем отключались. Чем больше разница между тепловой нагрузкой и мощностью котла, тем больше количество циклов котла.

Как упоминалось ранее, чрезмерные циклы котла приводят к потерям цикла, но они также увеличивают общий износ оборудования. Ограниченное количество реле и контактов в электрических компонентах, которые они могут выдержать, и эти компоненты необходимо будет заменять с большей частотой при чрезмерном циклическом воздействии.

По мере того, как в конструкции котлов были добавлены инновации, производители начали предлагать блоки с несколькими скоростями горения (многоступенчатое горение), за которыми следовали устройства, которые могли плавно переключаться между фиксированной низкой и высокой скоростью горения.На котлах с вентилятором модуляция достигается за счет уменьшения потока воздуха и газа в котел. Отношение низкой пожарной нагрузки к высокой пожарной способности определяется как способность котла изменяться. Большинство современных дизайнов имеют встроенный уровень модуляции; либо с котельными агрегатами, имеющими соответствующий диапазон регулирования, либо с использованием нескольких двухконтурных котлов.

Когда мы смотрим на уравнение теплопередачи, представленное ранее, модуляция котла означает более эффективную площадь теплопередачи (A) для количества тепла, добавляемого в систему.Этот эффект показан на кривых КПД на рис. 3 .

Объединяя все вместе — влияние высоких скоростей отклонения

Из предыдущих обсуждений следует, что более высокая модуляция котла лучше. Возникает фундаментальный вопрос: не будет ли котел с экстремальным диапазоном регулирования быть намного эффективнее, чем котел с диапазоном изменения 5: 1? Ответ на этот вопрос не обязательно, как показано ниже.

Для достижения экстремального диапазона регулирования котлы с большим диапазоном регулирования настроены на подачу большего количества избыточного воздуха при таких низких скоростях горения, чтобы их горелки оставались холодными.Этот дополнительный избыток воздуха значительно снижает точку росы воды в дымовых газах, а также изменяет потери в сухих газах. Чтобы проиллюстрировать этот эффект, пример, использованный в , рис. 2, обновлен, чтобы отразить изменение 20: 1, где 02 установлено на 11 процентов (соответствует 5,6 процента CO2 и 97 процентам избыточного воздуха). Результаты выделены на Рис. 4 ниже.

Обратите внимание, что точка росы понижена с 130,6 до 117 градусов, и котел больше не находится в диапазоне конденсации.Это представляет собой снижение общей эффективности на 3,7%, и это только начало плохих новостей. При уменьшении общего потока газа при экстремальной модуляции существует вероятность того, что поток газа через теплообменник станет ламинарным из-за значительного сокращения воздушных потоков. Если таким же образом уменьшить циркуляцию воды в бойлере в соответствии с интенсивностью горения, то поток воды также может стать ламинарным. Если первичное сопротивление тепловому потоку возникает из-за конвекции тепла на стороне газа и воды и если одно или несколько из этих сопротивлений увеличиваются в пять раз, то общая производительность теплообменника значительно падает.

Конечным результатом будет повышение температуры дымовых газов и более высокие потери в котле. Есть и другие негативные последствия. Если поток со стороны воды становится ламинарным, температура материала теплообменника повышается. Если он достаточно поднимется, это может вызвать локальное кипение в областях вдоль стенки теплообменника. Поскольку эти пузырьки пара образуют растворенные твердые вещества в котловой воде, они выходят из раствора и прилипают к стенке теплообменника, что приводит к увеличению слоя загрязнения.Этот слой добавляет дополнительное сопротивление тепловому потоку, что способствует большему пропариванию. Если температура становится достаточно высокой, теплообменник выйдет из строя, потому что котловая вода обеспечивает необходимое охлаждение, чтобы защитить его от повреждений.
Последняя важная область воздействия — управление пламенем. Когда в котле используется избыток воздуха, превышающий 50 процентов, это влияет на стабильность пламени сгорания, что может привести к чрезмерным сбоям пламени, ложным отключениям и потерям цикла.

На рынке, однако, высказываются предположения, что потери в установившемся режиме, возникающие из-за высоких скоростей модуляции котла, превосходят потери цикла, которые возникают в модулирующих котлах 5: 1.Johnston Boiler Company опубликовала исследование именно по такому сценарию, в котором подчеркивается, что даже с вытекающими из этого потерями в цикле котел с изменяемым режимом 4: 1 будет более эффективным, чем идентичный котел, работающий на 10% полного огня1. Из-за снижения эффективности и возможного повреждения котла некоторые производители намеренно ограничивают динамический диапазон своих котлов до 5: 1 и проводят лабораторные испытания, чтобы продемонстрировать истинную эффективность котлов при различных скоростях горения. Это не экстраполированные показатели эффективности с использованием одной точки данных при более высокой скорости стрельбы, а затем расширенные до более низкой скорости стрельбы.Способ действительно узнать, какова эффективность в любом из условий обжига, — это запросить прямые лабораторные результаты в этих рабочих точках и не принимать прогнозируемые или расчетные числа.

Заключение

Реалистичные коэффициенты модуляции котла помогли повысить общий КПД котельной системы за счет снижения потерь в цикле и повышения теплового КПД, но экстремальный диапазон изменения (выше 10: 1 и выше) может дать противоположный эффект. При продуманном проектировании котельной необходимо учитывать фактическую (не экстраполированную) эффективность котла с учетом рабочего диапазона оборудования и согласования ожидаемых нагрузок на установку с правильным выбором размера котла.


Артикул:

1 Johnston Technical Brief, Сравнение эффективности: 4: 1, изменение размера и 10: 1, Johnston Boiler Company, 17 марта 2003 г.

Насколько эффективен конденсационный котел? (2020)

В чем разница между обычным котлом и конденсационным котлом?

Выбор лучшего типа конденсационного котла для ваших индивидуальных нужд может быть трудным. Однако получение правильной информации может значительно упростить процесс принятия решений и предоставить вам лучшую цену на конденсационный котел.Вот почему в этой статье вы получите ускоренный курс по котлам, в том числе о том, как найти лучших конденсационных котлов типов и поставщиков котлов .

В обычных системах отопления (например, в газовых котлах) нагретые газы проходят через поверхность теплообмена котла, передавая генерируемую энергию в систему распределения тепла, такую ​​как напольное отопление и радиаторы. После этого дымовые газы выбрасываются в атмосферу через дымоход котла.

Таким образом, определенное количество тепла теряется, потому что вместе с газами выталкивается значительное количество пара, который образуется в процессе горения. Благодаря этому выпускаемый пар несет в себе неиспользованное количество энергии испарения.

Здесь конденсационный котел становится smart , environmental и экономичным выбором по сравнению с обычными котлами, поскольку они способны преобразовывать энергию испарения в тепло.

Просто заполнив свои личные предпочтения в контактной форме в начале этой страницы, вы можете получить до четырех предложений от лучших поставщиков для ваших индивидуальных потребностей. Это бесплатно и без обязательств .

Подробнее о конденсационных котлах

Конденсационные котлы могут обеспечить КПД 90%

Конденсационный котел не только является хорошим вариантом, если вы беспокоитесь о своем углеродном следе, но производители конденсационных котлов также заявляют, что КПД их продукции может достигать 98%.Как правило, обычные котлы могут достигать КПД только 70-80%.

Эти высокоэффективные котлы в значительной степени обязаны преобразованием тепла своей камере сгорания. Принцип их работы заключается в том, что теплообменник отбирает не только тепло, возникающее при сгорании топлива, но также тепловую энергию, полученную при конденсации водяного пара, и передает ее в систему отопления дома.

Используя вышеприведенную терминологию, можно сказать, что конденсационные котлы обеспечивают самую высокую теплотворную способность с точки зрения тепловой мощности, тогда как обычные газовые или электрические котлы обеспечивают самую низкую теплотворную способность.Следовательно, за счет конденсации конденсационный котел может обеспечить дополнительный КПД от 10% до 15%.

Чтобы количественно определить разницу между самой низкой и самой высокой теплотворной способностью конденсационного котла, важно принять во внимание тип топлива , на котором работает котел. Для природного газа эта разница составляет около 11%. Это означает, что КПД котла может достигать 90-91% при полной конденсации (80% от сжигания топлива и 11% от конденсации пара).

В конденсационном котле с высокопроизводительным теплообменником выделяемые газы охлаждаются до уровня температуры, который практически равен температуре воды из обратного контура. Следовательно, коэффициент полезного действия приближается к отметке 91% и, следовательно, почти достигает физических ограничений котла.

Степень, в которой конденсационный котел может полностью использовать тепловую энергию, образующуюся в результате конденсации, зависит в первую очередь от заданной температуры системы отопления.

Чем ниже температура воды, поступающей в конденсатор, тем эффективнее будет процесс охлаждения газа. Впоследствии эффект конденсации можно использовать в полной мере. Таким образом, если вы хотите улучшить общую производительность вашей системы отопления, важно придать большее значение вопросу , чтобы максимально увеличить эффект конденсации в вашем котле.

В этой таблице обобщена информация о затратах на конденсацию для различных типов котлов.Это даст вам лучшее представление о КПД конденсационного котла с точки зрения того, что может отображаться в вашем счете за электроэнергию.

Тип котла по цене и КПД
Тип котла Квартира Смежный дом Обособленный КПД
Старый газовый тяжеловес £ 790 £ 1 210 £ 1,720 55%
Старый газовый облегченный £ 670 £ 1 020 £ 1,450 65%
Новые без конденсации £ 580 £ 850 £ 1 210 78%
Новая конденсационная £ 450 £ 740 £ 1 050 92%

* Источник: Sedbuk

Как работает конденсационный котел?

Принципы работы конденсационного котла известны уже сто лет, но использование его стало возможным только недавно.Это связано с тем, что производители конденсационных котлов теперь могут использовать технологические достижения в области конструкции из нержавеющей стали и коррозионно-стойких сплавов. Но как работают конденсационные котлы?

При охлаждении водяные пары внутри котла превращаются в жидкость в процессе конденсации. Это высвобождает определенное количество тепловой энергии.

Конденсация котла происходит в специально разработанном теплообменнике , который поглощает тепло и передает его в систему отопления.В то время как в обычном котле цель состоит в том, чтобы избежать процесса конденсации, в конденсационном котле этот же процесс необходим для производства тепла.

Количество тепла, которое может быть произведено при сжигании единицы топлива, включая тепло, выделяемое при конденсации пара, называется наивысшей теплотворной способностью. Такое же количество произведенного тепла, без учета тепловой энергии, возникающей в результате конденсации, называется самой низкой теплотворной способностью.

Подробнее о механике конденсационного котла

В конденсационных котлах

рядом с теплообменником установлен встроенный вентилятор, работающий со спидометром.В связи с этим конденсационные котлы поставляются с закрытой камерой сгорания , соединенной с коаксиальным дымоходом, через который выпускаются дымовые газы. Контроль скорости вращения вентилятора помогает поддерживать оптимальную степень сгорания воздуха и газа. Чтобы свести к минимуму потерю тепла дымовыми газами, важно, чтобы теплообменник позволял конденсацию водяного пара.

Процесс конденсации достигает своего пика, когда поверхность теплообменника равна или ниже температуры точки росы .Температура точки росы — самая надежная единица измерения влажности и комфорта воздуха. В нормальных условиях точка росы природного газа составляет около 57 градусов Цельсия. Значит, чтобы котел работал в конденсационном режиме , температура теплоносителя в обратном контуре не должна превышать 57 градусов Цельсия.

Если вышеперечисленные условия не достигнуты, то КПД конденсационного котла снизится. Даже в этой ситуации котел все равно будет на 4-5% эффективнее , чем обычный котел.

Чем выше КПД (COP) конденсационного котла, тем ниже будет температура в системе отопления. Таким образом, конденсационный котел будет более эффективным, если он будет совмещен с водяным теплым полом с температурой подачи от 40 до 45 градусов Цельсия.

Поскольку не существует рекомендуемой минимальной температуры теплоносителя, котел, подключенный к системе теплого пола, может работать без специальных устройств для понижения температуры .Однако это применимо только для полов большой площади и только в том случае, если система отопления не сильно колеблется.

Некоторые практические рекомендации по эксплуатации конденсационных котлов

  • Установить котел с специально разработанными системами низкотемпературного отопления (желательно не выше 60/40 ° C, или максимум 70/50 ° C)
  • Используйте только пластмассовые или керамические дымоходы (желательно у специализированных дилеров / производителей)

Используя конденсационный котел, вы улучшите общий уровень комфорта, обеспечиваемый вашей системой отопления, и снизите расход газа на 15-20% .

Какие типы конденсационных котлов самые лучшие?

Существует два основных типа конденсационных котлов: системных котлов и комбинированных котлов . Системный котел — хороший выбор для больших домов или домов с низким давлением воды. Комбинированный котел — идеальный выбор для домов, где требуется отопление по запросу.

При этом оба типа конденсационных котлов могут быть разных форм и размеров. Вот обзор различных типов:

  • Настенные котлы : Этот тип конденсационных котлов, также называемый иногда навесными котлами, очень удобен из-за их меньшего размера и потому, что они могут быть установлены вместе с модульными котлами.
  • Напольные котлы : Котлы этого типа, также называемые напольными или напольными котлами, крупнее настенных котлов и могут производить больший объем горячей воды.
  • Одноконтурные котлы : Система трубопроводов представляет собой одиночный замкнутый контур, что означает, что имеется единственная основная подводящая вода, по которой вода входит и выходит из котла. Риск этого типа отопительной установки заключается в том, что, если он не сбалансирован должным образом, он будет нагревать дом неравномерно в зависимости от контура горячей воды.
  • Двухконтурные котлы : Этот тип котельной системы имеет два отдельных трубопровода, один из которых отводит нагретую воду от котла и нагревает дом, а второй направляет воду к котлу для повторного нагрева. Этот тип котла правильно сбалансирован и в такой же степени может обогреть весь дом.

Найдите лучшие предложения котлов

Может быть трудно сделать выбор между всеми этими разными типами котлов, особенно если взвесить выгоду от того, чтобы платить больше за покупку.Хорошая вещь с конденсационными котлами состоит в том, что, хотя их стоимость может быть выше в самом начале, вложения окупаются вовремя за счет экономии денег на счетах за электроэнергию.

Если вы решили купить котел, но не уверены, какой тип лучше всего подходит для ваших нужд, мы готовы помочь.