Твердотопливный котел принцип работы. История, пути решения. Виды твердотопливных котлов

Интересен тот факт, что твердое топливо так и не ушло со сцены отопления, как это прогнозировали в недавнем прошлом. Ведь раньше считалось, что дрова и уголь свои позиции сдадут электричеству и газу, что и произошло. Но время показало – рано радовались. И вот уже сегодня во многих загородных поселках стали возводить большие дома с водяной отопительной системой, где требуется эффективно работающий и экономичный котел. Еще совсем недавно об этом говорить в отношении твердотопливных агрегатов не приходилось, но это уже в прошлом. Потому что изменился принцип работы твердотопливного котла. О нем и поговорим в этой статье.

Типы котлов

Начнем именно с типов, потому что они определяют принцип работы. Здесь всего лишь два варианта:

Классические котлы.
Пиролизные.

Классические

Это совершенно простая конструкция, в топке которой происходит сжигание твердого топлива, за счет чего и производит нагрев теплоносителя. Сразу же оговоримся, что в твердотопливных котлах используется другая схема нагрева воды, чем, скажем, в газовых или электрических приборах, где устанавливается теплообменник трубного типа. Здесь же используется конструкция, которая носит название водяная рубашка. То есть, топка состоит из двух стенок, между которыми и циркулирует теплоноситель.

Сгорая, топливо нагревает стенки топки (они или чугунные, или стальные), а через них уже нагревается и сама вода. В принципе, устройство классического твердотопливного котла не очень сложное. Но у него есть несколько недостатков:

Слишком низкий коэффициент полезного действия.
Большой расход топлива.
Неудобство эксплуатации в плане настройки и поддержания заданных теплотехнических параметров.

Пиролизные

Итак, выход был найден – это котлы, в которых используется процесс пиролиза. Что это такое? Это выделение из твердого топлива в процессе сгорания так называемых топочных (пиролизных) газов, которые обогащаются кислородом и сжигаются в дополнительной топке.

В процессе пиролиза есть один немаловажный нюанс, который и определяет его эффективность. Это небольшое количество кислорода, которого хватает поддерживать в зоне горения не пламя, а процесс тления. Именно таким образом можно выделить те самые топочные газы. Но сами газы просто так гореть не будут, их необходимо обогатить кислородом, чтобы получилась воздушно-газовая смесь. Так вот она и будет хорошо гореть, и при этом выделять большое количество тепловой энергии.

Внимание! Коэффициент полезного действия котлов пиролизного типа достигает уровня 90%. Если сравнивать с классическим вариантом, у которого КПД равен 65%, это значительный скачок и в плане эффективной работы, и в плане экономии топлива.

Устройство пиролизного котла

Об экономии топлива хотелось бы сказать более конкретно. Представьте себе обычный классический котел, куда закладываются, к примеру, дрова. Конечно, все зависит от мощности агрегата, но все же такая закладка сгорает в среднем за 4-5 часов. Владельцу такого котла придется несколько раз в день чистить прибор и «кормить» его дровами. Сложно и очень неудобно.

Котлы длительного горения

Давайте рассмотрим схему твердотопливного котла длительного горения и определимся с принципом его работы.

Во-первых, горение внутри топки происходит сверху вниз, что позволяет проводить процесс горения медленно, не захватывая новые слои топлива.
Во-вторых, все происходит в закрытой камере, куда проникает мало свежего воздуха извне. Как такового горения не происходит, топливо просто медленно тлеет, выделяя топочные газы.
В-третьих, пиролизные газы поднимаются вверх ко второй топке через соединительный патрубок, в котором сделаны отверстия. Через них поступает кислород, который смешивается с газами, образуя горючую смесь.
В-четвертых, эта смесь поступает во вторую топку, где и сгорает.

Котлы на твёрдом топливе более других разновидностей отопительного оборудования приспособлены для полностью автономного функционирования с целью отопления индивидуальных домов, и – особенно – загородных особняков, построенных в сельской местности. Традиционные исполнения таких агрегатов не требуют наличия источников газа или электроэнергии и, при доступности сырья – угля, дров, торфа, пеллет – способны качественно и сравнительно недорого обогревать жилые и служебные помещения дома.

Рис. 1

При этом устройство котла на твёрдом топливе всецело определяется его конструкцией и принципом действия. Рассмотрим основные виды современных конструктивных решений такого оборудования с объёктивным анализом их сильных сторон и особенностей эксплуатации.

Классификация твердотопливных отопительных котлов

В большинстве случаев стандартные исполнения рассматриваемых агрегатов (творения самоучек от теплотехники в расчёт принимать не стоит, поскольку они - плод инженерной смекалки авторов под сугубо конкретные жизненные обстоятельства) включают в себя:

Традиционные котлы.
Пиролизные котлы.
Котлы длительного горения.

Кроме этой, наиболее общей классификации, твёрдотопливные котлы могут различаться по виду применяемого топлива (дровяные, угольные, пеллетные и пр.), по материалу корпуса, из которого они изготовлены (стальные или чугунные), по числу контуров отопления (одно- и двухконтурные), а также по типу систем, контролирующих процесс работы агрегата (механические и электронные системы контроля).

В дальнейшем рассматриваются твердотопливные агрегаты наиболее распространённых конструкций, в качестве теплоносителя для которых используется вода (хотя бывают ещё воздушные и паровые).

Принцип действия традиционных котлов, работающих на твёрдом топливе

Независимо от фирмы-производителя, такие котлы в той или иной мере используют принцип хорошо известной русской печи. Нюансы состоят, в частности, в способе загрузки топлива: верхнем или фронтальном.

Первый вариант более целесообразен для условий некоторой стеснённости площади, которая подготовлена под установку данного оборудования.

Устройство твердотопливного котла отопления рассмотрим на примере агрегата с фронтальной подачей топлива (рис. 1). Естественно циркулирующий по отопительному контуру теплоноситель через входной патрубок поступает в зазор между топочным отделением и внешним корпусом.

В дальнейшем работа агрегата осуществляется в такой последовательности:

Топливо через дверцу топочного отделения загружается на колосниковую решётку, после чего поджигается;
При изменении интенсивности открывания/закрывания заслонки на дымоходе производится регулирование количества подаваемого воздуха (и, следовательно, качества сжигания топлива);
С повышением (в результате сгорания топлива) температуры в верхней части топочной камеры начинается процесс теплоотдачи через металлические стенки теплоносителю.

Естественная циркуляция теплоносителя в отопительном контуре обеспечивается за счёт изменения плотности последнего. Дымовые газы удаляются естественной тягой через дымоход, причём устройство дымохода для твердотопливного котла может быть как встроенное в стену дома, так и выведенное отдельно (это вопрос решается ещё на стадии строительства дома).

Рис. 2

Несгоревшие остатки попадают в зольник, расположенный под колосниковой решёткой, и удаляются вручную через дверцу зольника. Для визуального контроля за процессом сгорания на дверцах имеются шторки.

Достоинство котлов такого типа – их полная независимость от внешних условий, недостаток – необходимость постоянного контроля за работой агрегата, низкий КПД, потребность в периодической очистке зольника.

Традиционные котлы хороши при своём периодическом применении: например, на загородных дачах, когда проживание там людей в холодную пору года носит ограниченный по времени характер.

Принцип действия пиролизных твердотопливных котлов

Как уже отмечалось, одним из недостатков агрегатов традиционного исполнения является их малый КПД. Проблема может быть устранена при установке пиролизного котла, в котором реализуется принцип так называемого двойного сгорания. Он заключается в том, что при некотором (искусственно создаваемом) недостатке воздуха, требующегося для горения топлива, конечным продуктом сгорания является не диоксид углерода СО2, а угарный газ СО, сам являющийся горючим газом.

В совокупности с паром, который всегда выделяется перед началом устойчивого горения топлива, он образует генераторный газ, который, во-первых, поддерживает процесс сгорания, во-вторых, повышает температуру в топочной камере, и, в третьих, увеличивает продолжительность сгорания порции топлива. Пиролизные котлы разработаны, главным образом, под дрова и пеллеты, поскольку из всех видов твёрдого топлива именно они обладают наименьшей теплотворной способностью.

Конструкция котла на твёрдом топливе, реализующего принцип пиролиза, представлена на рис. 2. Из него следует, что данный агрегат имеет в своём составе две рабочих камеры: в верхнюю производится загрузка топлива, в нижней происходит сам процесс пиролиза.

Он состоит из следующих стадий:

Предварительного подсушивания дров подогретым воздухом, принудительно подаваемым в камеру вентилятором;
Дегазации дров, с выделением генераторного газа;
Последующим сжиганием генераторного газа в камере сгорания;
Нагревом теплоносителя, заключённого в зазоре между внешней и внутренней стенками.

Необходимо отметить, что длительность сгорания в пиролизном котле значительно увеличивается. Связано это с неодинаковостью по времени происходящих реакций дегазации и сгорания: вначале, при температурах, превышающих 2500С, происходит только дегазация летучих компонентов: смол, масел и т.п., далее – при достижении температуры более 600…6500С (зависит от вида древесины) начинается процесс превращения твёрдого углерода в древесный уголь, и затем – уже при температурах до 8500С – сжигание последнего. В результате достигается более полное сгорание топлива и увеличиваются интервалы времени между его загрузкой.

Рис. 3

При всей своей экономичности пиролизные котлы обладают двумя особенностями: для привода вентилятора они требуют электрической энергии (а потому автономными считаться уже не могут), а также нуждаются в более серьёзных приборах автоматики, поскольку угарный газ СО чрезвычайно ядовит. С этим связано и более тщательное обустройство дымохода.

Принцип действия котлов длительного горения

Пиролизные котлы обеспечивают увеличение интервалов между загрузками до 6…8 часов, но иногда и этого бывает недостаточно. Для более существенного увеличения длительности непрерывной работы твердотопливного котла разработаны агрегаты длительного горения, использующие оригинальный «обратный» принцип, когда процесс сжигания топлива идёт не сверху вниз, а снизу вверх. КПД агрегата при этом заметно возрастает. Устройство твердотопливного котла длительного горения представлено на рис.3.

Принцип действия агрегата длительного горения основан на обеспечении возможности для сгорания только той части топлива, которая находится на поверхности.

Процесс происходит следующим образом:

Через дверцу в нижней части корпуса загружается порция дров, разжигание которых происходит сверху;
Встроенный термический регулятор управляет процессом сгорания каждого из слоёв;
Воронкообразный воздухораспределитель, постоянно перемещаясь вниз (по мере сгорания очередного слоя), обеспечивает подачу воздуха к каждому следующему слою.

Если предварительно выставить управляющую автоматику на заданную температуру теплоносителя, то поддерживание этих условий будет обеспечиваться исключительно за счёт скорости перемещения воздухораспределителя. Таким образом, в котлах длительного горения можно регулировать интервалы между закладками дров в весьма больших пределах: от 3 до 6 суток.

Все прочие составляющие части котла длительного горения принципиально не отличаются от обычных, за исключением специальной заслонки, предназначенной для переключения режима сгорания: для дров и угля. Такие агрегаты отличаются большей высотой, и вместе с тем не требуют каких-то особых требований к конструкции дымохода.

Как и предыдущий вид оборудования, котлы длительного горения нуждаются для своей эксплуатации в подключении электроэнергии.

Твердотопливные котлы для получения тепла используют различное твердое топливо: уголь, торф, горючие сланцы, дрова. По организации горения их можно разделить на виды: классические, пиролизные, автоматические, длительного горения.

Особенностью горения твердотопливного котла является его температурная цикличность, обусловленная необходимостью закладки новой порции топлива. Т. е. прослеживается последовательность операций: розжиг с минимумом температуры, горение при максимальной температуре, затухание с постепенным снижением температуры. Цикличность температуры в топке сказывается соответствующими колебаниями температуры теплоносителя.

Проблема температурных колебаний решена в большей степени у автоматических котлов, поддерживающих стабильность температуры автоматической подачей топлива и наддувом вентилятора горелки.

Тепловые процессы

Рассмотрим более подробно, что происходит с твердотопливным котлом, системой отопления и помещением в целом, как единой системой отопления.

Начало цикла - розжиг: резкое повышение температуры в топке с 40С после загрузки топлива, до 600С в течение 5-10 минут. В зависимости от параметров системы, обусловленной теплоемкостью, способностью аккумулировать тепло, в теплообменнике топки может быть температура от 40С до 70С. При минимальной температуре — наихудший сценарий: тепловой удар по теплообменнику и системе отопления.

Чугунные теплообменники, как самые хрупкие, долго такого режима не выдерживают, лопаются. Чаще такой режим возникает ночью, когда необходимость новой закладки топлива попросту проспали, котел тухнет, температура теплоносителя значительно понижается. При недостаточной скорости циркуляции при быстром прогреве возможно закипание теплоносителя, что является гидравлическим и тепловым ударом по системе отопления. Пластиковые трубы страдают от перепадов температуры первыми.

В помещении начинают теплеть трубы, воздух холодный.

Середина цикла - дальнейшийнагрев теплоносителя. Температура в топке повышается до 1000С для дров, до 1300С для угля, нагревая теплоноситель. При отсутствии контроля происходит нагрев теплоносителя до максимальной температуры котла - 95С. Но современные твердотопливные котлы позволяют контролировать в некоторых пределах температуру теплоносителя, регулируя задвижкой подачу воздуха. Не позволяют подняться до опасно высокой температуры, поддерживать заданную температуру до полного сгорания топлива.

В помещении трубы горячие, начинает прогреваться воздух.

Конец цикла - топливо прогорает до образования тлеющих углей, температура в топке падает до 600-400С, — самый комфортный режим для системы. Происходит медленное остывание теплоносителя, воздух в помещении остывает незначительно. После образования тлеющих углей процесс охлаждения теплоносителя и воздуха в помещении ускоряется.

История, пути решения

Не может быть, чтобы за всю историю твердотопливного отопления человечество не придумало способ решения неравномерного прогрева. Решение напрашивается само - увеличить тепловую емкость прибора отопления, компенсируя паузы без обогрева.

Национальный способ решения этой проблемы заключается в использовании массива кирпичной печи как аккумулятора тепла. Даже в условиях значительных запасов леса средней полосы России постоянно топить печь очень накладно: заготовка, транспортировка, резка и колка дров. Рационально топить печь 2 раза в сутки, совмещая отопление с приготовлением пищи. Русская печь весит от 3 до 7 тонн, аккумулируя всем своим объемом тепло и отдавая его равномерно все время между топками.

Индейские вигвамы в зимнее время обкладывали очаг большими валунами - аккумуляторами тепла.

Современные пути решения

Что предлагают современные технологии для решения проблемы аккумуляции тепла? Путей много по изменению агрегатного состояния вещества. Но самым дешевым оказалась вода, как одно из веществ, имеющих самую большую удельную теплоемкость.

Переход от теплоемкости камня к воде позволяет уменьшить объем накопления тепла до емкости в 1-3м3. Много это или мало? — нет разницы. Указанный объем можно разместить в любом удобном месте, хорошо его утеплив, - хоть в чердачном пространстве.

Решение водяного аккумулятора тепла реализуются в современном жилище двумя способами.

Способ №1.

Между отопительным котлом и системой отопления устанавливается соответствующая по объему емкость. Главное назначение которой — в качестве буфера компенсация температурных выбросов котла и накопление тепла от котла, обеспечение длительного обогрева при отсутствии топочного процесса.

Способ №2.

Все в нашем жилище накапливает тепло: стены, потолок, пол, мебель и т. д. Теплые полы с повышенным слоем покрытия над трубами достойное наследие русской печки. Теплые полы во всем помещении являют собой достаточно большой аккумулятор тепла, но гораздо меньший, чем емкостной теплоаккумулятор.

Способ реализации

Наиболее удачный способ практического применения теплового аккумулятора твердотопливного котла реализован в следующей схеме.

Твердотопливный котел.
Насос циркуляции котел-аккумулятор.
Термодатчик включения насоса циркуляции котел-аккумулятор.
Насос циркуляции аккумулятор - система отопления.
Термодатчик системы отопления, показан вариант контроля температуры воздуха.
Змеевик нагрева воды для бытовых нужд.
Бак теплоаккумулятора.

Часто для решения частных проблем отопления выход с котла в тепловой аккумулятор выполнен змеевиком — позиция №7. Например, когда в системе отопления антифриз, нежелательный для котла и насоса циркуляции.

Работает система следующим образом. При начале горении топлива в котле включается датчик температуры, запускающий насос №2 в работу. Этот насос будет работать все время, пока температура в топке не опустится ниже 60С. Нагретая вода с теплового аккумулятора расходуется с помощью насоса №3, необходимая температура в помещении поддерживается с помощью термодатчик №5.

Преимущества и недостатки

Затратив средства на установку термоизолированной емкости и труб к котлу, что мы получили?

Преимущества:

Защита котла и системы отопления от перегрева, разбавляя перегретый теплоноситель с большой емкостью теплоаккумулятора;
Аккумуляция тепла от работающего котла;
Реализуется наиболее экономичный режим работы котла по сгоранию топлива, а не поддержанию заданной температуры;
Снижение количества топок до 1-2 в сутки, отпадает необходимость топить ночью, улучшение температурного комфорта в помещении за счет стабилизации температуры теплоносителя;
Теплоаккумулятор позволяет принимать тепло от любых теплогенераторов: гелиоустановки, тепловые насосы, газовые котлы, камин и т. д.
Просто реализуется нагрев воды для бытовых нужд.

Недостатки:

Высокая стоимость емкости, утепления, подводки труб;
Необходимо место под установку емкости не менее 500л с прочным основанием.

Заключение

Наличие буферной емкости в виде аккумулятора тепла не освобождает систему отопления от приемов защиты превышения — температуры и давления. Необходимо предусмотреть работоспособность системы отопления при отсутствии электроэнергии.

Для расчета минимального объема емкости теплоаккумулятора принята следующая методика расчета: на 1кВт мощности котла необходимо 25л жидкости, оптимально 50л на 1 кВт.

a рассказывает о принципах работы твердотопливных котлов и способах их эксплуатации.

Как работает твердотопливный котел

В принципе, все просто, - в его топку загружают дрова или уголь, пеллеты или торфяные брикеты, солому или тростник и просто поджигают их. Все перечисленные материалы являются топливом. Все это горит, а тепло передается устройству, которое называется теплообменником. Конструкция последнего достаточно сложна. Обычно это полый змеевик из металла, внутри которого проходит теплоноситель - вода.

Тепловая энергия от металла передается воде, которая нагревается и начинает движение по системе отопления под действием элементарных законов физики. Конструкция отопительного котла и принцип его работы просты и понятны, но все это крайне неудобно в обслуживании и эксплуатации.

Один небольшой нюанс - длительность горения разных видов топлива различается и составляет от 2 до 8 часов. Но в любом случае после полного прогорания топлива образовавшуюся золу необходимо убрать и сделать новую закладку.

Еще совсем недавно все это проводилось вручную и сопровождалось массой неприятных моментов, особенно, когда дело касалось уборки. Но теперь на рынке есть новые конструкции, работающие в полуавтоматическом режиме. То есть загрузка топлива - брикетов, угля или пеллетов - происходит механическим способом из бункеров, которые способны принять большой объем таких материалов. К тому же подобные котлы снабжаются автоматикой, которая сама регулирует подачу топлива в котел.

Но конструкторы и инженеры стали искать не только механические способы решения этих задач. Рассматривались и другие механизмы лучшего сгорания топлива в топках. Так появились на свет два новых агрегата с совершенно иными принципами работы. Рассмотрим каждый из них отдельно.

Пиролизный котел или газогенератор

Для начала поясним, что такое пиролиз. Это возможность эффективного сгорания топлива при недостатке кислорода. Когда его не хватает, то образуется несгораемый остаток в виде твердой золы, а побочным продуктом является горючий пиролизный газ. Он представляет собой дикую смесь продуктов сгорания твердого топлива и углекислоты. В газогенераторе процесс сгорания разделяется на два этапа:

1. В топливной камере №1 топливо тлеет в бедной кислородом атмосфере. Подчеркиваем - оно не горит, а тлеет. Создать такие условия - не проблема. К примеру, можно поставить обычную механическую заслонку. Закрыл - и нет поступления воздуха. Открыл - и производительность резко повышается.

2. В топливной камере №2 перерабатываются летучие продукты сгорания топлива. Это газ, регулировать который можно без проблем. К примеру, можно установить термостат, который будет определять количество необходимой энергии в нужное вам время.

Что получается в результате? Полное сгорание твердого топлива. Остается лишь мелкая зола, которую можно использовать в качестве удобрения. Это экономически выгодно во всех отношениях - никаких отходов, длительное горение, и реже производится чистка зольника. Кроме того, увеличивается промежуток между закладками топлива. К примеру, крупный уголь можно закладывать 1 раз в сутки. Несомненный «плюс» это - полная автоматизация процесса, а также, есть возможность сжигать большие по размеру дрова. В обычных твердотопливных котлах они полностью не сгорают.

Однако, в таких котлах есть и недостатки: стоимость отопительного пиролизного котла в разы выше, чем у классических вариантов; такие котлы относятся к категории энергозависимых и требуют принудительного надува; для их работы необходимо использовать только сухое топливо; нельзя делать закладку ниже нормы, определенной производителем.

Котел верхнего горения

Если говорить точно, это и есть твердотопливные котлы верхнего горения. Они предназначены для одной закладки, на которой котел будет работать очень долго. Можно привести большое количество примеров современных котлов, которые при одной закладке работали более суток, при этом выделяя тепловую энергию в 5–6 киловатт.

За счет чего возможна такая работа котла? Во-первых, за счет конструктивных особенностей модели. Колосник и зольник в ней отсутствуют. На их месте установлен глухой поддон, исключающий горение в этой части котла. Топка имеет цилиндрическую форму, а воздух в нее попадает сверху, что дает возможность гореть верхнему слою топлива. Во-вторых, распределить потока воздуха является подвижной частью, а не стационарной. При закладке он поднимается вверх до определенного уровня, что создает условия для равномерного распределения воздуха по верхним слоям горящего топлива. По мере сгорания и уменьшения объема закладки происходит снижение распределителя. То есть опять верхние слои топлива обогащаются кислородом. Так что равномерность сжигания топлива в течение всего времени обеспечена. В-третьих, за счет двух описанных свойств конструкции топки происходит окисление углеводородов, но оно не полное, а частичное. Под действие тепла продукты сгорания и мелкие частички золы поднимаются вверх, но от камеры сгорания их будет отделять специальный диск, не дающий создавать противоток. Именно здесь в массу потока продуктов сгорания добавляется кислород, который дожигает горючую смесь. Этот принцип используется в пиролизном газогенераторе. В-четвертых, во второй камере, где дожигаются продукты сгорания топлива, установлен автоматический регулятор тяги. Это устройство работает по принципу зависимости температуры теплоносителя и скорости движения выхлопных газов. И, в-пятых, роль теплообменника в такой модели играет корпус котла.

Окончание следует

Назначение любого отопительного оборудования – это нагрев теплоносителя до определенной температуры, поэтому конструктивно все модели имеют много общего. Но их работа основана на различном топливе и в зависимости от его вида изменяется и принцип действия.

Сегодня все чаще на смену газовым и электрическим моделям приходят аппараты на биотопливе. Это связано с низкой ценой на котельное оборудование, а также возможностью такого оборудования работать в автономном режиме, тем более что запчасти для твердотопливного котла сегодня не являются проблемой.

Единственный недостаток этих устройств – это необходимость постоянной подкладки топлива. Однако эту ситуацию можно исправить, оснастив его дополнительными узлами. Для этого необходимо четко представлять себе устройство твердотопливных котлов и принцип их работы.

Отличие классических аппаратов от пиролизных

Стандартная модель такого оборудования работает на любом из видов твердого топлива. Ее принцип действия основан на сжигании дров или угля и нагреве теплоносителя выделенным при этом теплом. Но в классических твердотопливных аппаратах часть энергии вместе с дымом выбрасывается в атмосферу, что приводит к неэкономному расходу топлива и неэффективной работе устройства в целом.

Исправить ситуацию смогли разработчики пиролизных агрегатов. Их главным отличием от обычных является использование для подогрева теплоносителя не только энергии полученной в результате сжигания дров, но и той, которая образуется при сжигании древесных газов.

Смотрим видео о принципе работы твердотопливного пиролизного котла:

Чтобы лучше понять принцип работы такого оборудования необходимо выяснить, что представляет собой процесс пиролиза. При сжигании древесины в определенных условиях она разлагается на твердый остаток и газообразный. Именно он и получил название пиролизного газа. При его сжигании выделяется энергия, которая идет на нагрев теплоносителя. Это позволило экономно расходовать топливо и увеличить КПД.

Устройство классического твердотопливного агрегата

Котлы данного типа – это модульная конструкция, которая собрана в стальном корпусе.

В нее входят следующие узлы:

Теплообменник
Прочистной люк
Топочная камера с дверцей
Колосниковая решетка
Терморегулятор для котлов на твердом топливе

Топочная камера предназначена для сжигания топлива. Этот процесс состоит из трех этапов: подсушивания, окисления, выделения древесного газа и его дожига. Топливо, попадая в камеру, распределяется по всей ее ширине на колосниках, расположенных наклонно.

Влага с него испаряется в результате взаимодействия с раскаленной футеровкой камеры и энергией горения, отражаемой от сводового экрана. Далее происходит горение с принудительным поддувом. И последним этапом является дожиг в топке котла, в зоне, куда подается воздух, при температуре в 950° С. Его забор осуществляется из воздушной прослойки между облицовкой аппарата и футеровкой.

Каждый из рассмотренных этапов сопровождается подачей в топку воздуха, при этом зола через колосниковую решетку попадает в зольник. Оттуда ее удаляют вручную.

Теплообменник – это стальная конструкция, передающая энергию от нагретого теплоносителя к холодному. Чаще всего он выполняется в виде бочки, через которую проходят дымогарные трубы. Эти газы и нагревают воду, циркулирующую внутри теплообменника. Скорость их прохождения регулируется дымососом.

Движение воды в теплоносителе поддерживается автоматически при помощи насосной станции. Вход теплообменника имеет изоляцию – это защита от перегрева обшивки твердотопливного котла. Подвод воды осуществляют через впускной коллектор, а вывод – через выпускной. Обычно они снабжаются датчиками температуры.

Покупка узлов для отопительного оборудования

Современные твердотопливные котлы оснащаются элементами, значительно упрощающими их процесс эксплуатации.

Среди них стоит отдельно выделить:

Регулятор тяги
Газовые горелки
Термостатический клапан
Контур охлаждения

Регулятор тяги твердотопливного котла при нагреве расширяется и оказывает воздействие на заслонку – прикрывая ее и открывает при охлаждении аппарата. Он необходим для регулировки доступа воздуха в камеру сгорания и температуры в подающем трубопроводе.

Регулятор устанавливается на передней стенке агрегата и работает в автоматическом режиме. При запуске отопительной системы его необходимо отрегулировать таким образом, чтобы температура не превышала 90° С и не была ниже 65° С. Чаще всего для этого используют терморегулятор для твердотопливного котла.

Аппараты, оснащенные данным устройством, могут работать в автоматическом режиме. Они смогут поддерживать нужную температуру без участия человека.

Газовые горелки – еще один вид отопительного оборудования, который применяется в твердотопливных моделях для нагрева. Они работают на сжиженном или природном газе и обладают целым рядом преимуществ:

Термостатический клапан – состоит из термостата и контура охлаждения.

Он предназначен для отвода тепла при перегреве котловой воды. В стальных аппаратах контур охлаждения для твердотопливного котла находится внутри, а в чугунных его устанавливают на подаче. При этом для охлаждения аппарата спускается горячая вода из системы и на ее место поступает холодная.

Как упростить обслуживание и эксплуатацию котла?

Принцип работы твердотопливного оборудования заключается в сжигании дров или угля. Но классическая модель такого аппарата, не имеющая дополнительных узлов, требовала пристального внимания со стороны человека. Это было учтено разработчиками, усовершенствовавшими устройство твердотопливных моделей.

И сегодня есть возможность доукомплектовывать его различными узлами, упрощающими эксплуатацию аппарата, а также делающими его работу полностью безопасной для человека. Их назначение и принцип действия и был рассмотрен выше.