Конденсационные поверхностные котлы и экономайзеры

Для того чтобы добиться компактности конденсационных поверхностных котлов и экономайзеров, их поверхности имеют высокий коэффициент оребрения, что позволяет охлаждать дымовые газы ниже точки росы. Поскольку и котлы, и экономайзеры обычно подогревают воду из системы отопления, то даже при работе этих установок на низкотемпературную систему степень конденсации водяных паров из дымовых газов не превышает 0,4—0,6. Все конструкции зарубежных водогрейных конденсационных котлов (независимо от страны-изготовителя) отвечают требованиям, изложенным в директивном документе DIN 4702, разработанном в ФРГ. Помимо этого в Бельгии, Канаде, Франции, США, Великобритании, Голландии, Австралии [c.240]

За рубежом применяют низкотемпературное панельное водяное отопление, предусматривающее подачу воды температурой 50 °С в греющие горизонтальные перекрытия жилых и общественных зданий. Для теплоснабжения этих греющих панелей используются и контактные экономайзеры [175]. В этом случае температура воды, поступающей в экономайзер, составляет 20—30 °С, и положительные качества контактных экономайзеров могут быть в значительной степени использованы. Несомненно, что технико-экономические показатели подобных систем отопления в случае применения в качестве генераторов теплоты конденсационных контактных или поверхностных экономайзеров резко возрастают. Однако применение для водяного отопления конденсационных поверхностных теплообменников намного целесообразнее, чем контактных экономайзеров, поскольку при этом не возникает опасность усиленной коррозии труб и радиаторов систем отопления, характерной для случаев использования в них воды, нагретой путем контакта с дымовыми газами. Развитие и широкое внедрение конденсационных поверхностных котлов и экономайзеров, видимо, полностью исключит применение для отопления контактных аппаратов. Но проблема повышения металлоемкости систем отопления при этом сохраняется, так как системы с конденсационными поверхностными теплообменниками должны работать в режиме с более низкой температурой подающей и, главное, обратной магистралей. Последняя, как уже упоминалось, не должна превышать 40—50 °С в максимально зимний период. Целесообразность применения таких систем требует технико-экономического подтверждения. Они найдут применение в СССР, особенно при значительном повышении стоимости газа. [c.258]

В настоящее время в связи с ужесточением экологических требований этой способности конденсационных теплообменников придается все возрастающее значение. Многочисленные фирмы-изготовители конденсационных поверхностных котлов и экономайзеров в числе первостепенных положительных пока- [c.263]

Если исходить из того, что в нормально эксплуатируемом котле коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания природного газа составляет около 1,2—1,3, то точка росы таких газов близка к 53—55 °С. Из этого следует, что для работы котла в режиме конденсации всей его конвективной части требуется, чтобы температура нагрева воды в конвективном пакете не превышала М °С. В топках водогрейных котлов малой производительности обычно передается не менее 60 % теплоты, воспринимаемой котлом. Следовательно, перепад температур в отопительной системе при температуре обратной воды 20 °С должен быть (50 — 20)/(1,0 — 0,6) =75 °С, т. е. температура нагретой воды 20 + 75 = 95 °С. При температуре обратной воды 30 °С температура воды на выходе из котла должна быть (50 — 30)/(1,0 — 0,6)+30 = 80 °С. Аналогичным образом, при тем>пературе обратной воды 40 °С температура ее на выходе из котла должна быть не более (50 —40)/(1,0 —0,6)+40 = 65 °С. Отсюда следует, что применение поверхностных конденсационных водогрейных котлов и экономайзеров для обычного перепада в системе отопления 95/70 °С неприемлемо, поскольку конденсация части водяных паров была бы возможна лишь в наиболее теплое время отопительного сезона, когда температура обратной воды ниже 40—50 °С. [c.242]

Следует подчеркнуть, что широкое распространение конденсационных поверхностных котлов и конденсационных блоков-приставок (экономайзеров) к традиционным котлам объясняется соображениями не только энергосбережения, но и экологическими, поскольку определенное количество вредных оксидов углерода, азота и серы (если она содержится в топливе) растворяется в конденсате. Именно благодаря этому и снижается pH конденсата. Таким образом, в конденсационных поверхностных аппаратах наряду со снижением удельного расхода топлива уменьшаются и вредные выбросы в атмосферу, правда, добавляется проблема нейтрализации конденсата перед его сбросом в канализацию, за исключением котлов теплопроизводитель-ностью менее 0,045 Гкал/ч. Снижение вредных выбросов в поверхностных конденсационных котлах в определенной степени достигается также и за счет уменьшения расхода топлива, а не только за счет растворения газов в конденсатной пленке. В тех случаях, когда концентрация вредных выбросов в конденсационных котлах превышает нормативную, требуется установка устройств для мокрой очистки газов типа скрубберной, поскольку для более полного улавливания вредных выбросов необходима, как и для тепло- и массообмена, большая поверхность контакта и другие условия орошения, аналогичные тем, которые достигаются в контактных экономайзерах и котлах. Отсюда нетрудно сделать вывод о том, что, во всяком случае с точки зрения экологической, последние имеют несомненные преимущества перед конденсационными поверхностными теплообменниками и котлами. [c.248]

Х-З. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СОПОСТАВЛЕНИЕ КОНДЕНСАЦИОННЫХ КОНТАКТНЫХ, КОНТАКТНО-ПОВЕРХНОСТНЫХ и ПОВЕРХНОСТНЫХ КОТЛОВ и ЭКОНОМАЙЗЕРОВ. [c.248]

Применение поверхностных конденсационных котлов и экономайзеров для отопления целесообразно, таким образом, при условии снижения температуры обратной воды отопительной системы. Соответственно снижаются и средняя температура воды и, как было показано выше, температура прямой воды, поступающей в систему. Поэтому применение поверхностных конденсационных котлов и экономайзеров для нагрева воды систем отопления неизбежно связано с определенным перерасходом металла на сооружение систем отопления. Тем не менее за рубежом конденсационные котлы и экономайзеры используют в основном именно для систем отопления. [c.243]

Особенностью и одновременно главным преимуществом контактных экономайзеров и котлов, равно как и конденсационных поверхностных теплообменников, являются возможности конденсации содержащихся в продуктах сгорания водяных паров и использования выделяющейся при этом теплоты для нагрева воды. Поэтому эффективность применения контактного нагрева воды дымовыми газами при прочих равных условиях возрастает с увеличением их начального влагосодержания. [c.14]

Помимо обычных мер защиты от коррозии — применения коррозионно стойких материалов или покрытий при установке конденсационных поверхностных и контактно-поверхностных экономайзеров в паровых котельных — проблема антикоррозионной защиты, в принципе, может быть частично или полностью решена с помощью подачи в эти теплообменники продувочной воды котлов после ее использования в расширителе и теплообменнике. Этот метод известен, он описан в работах [103, 104]. Для определения эффективности такого метода снижения или устранения кислотной коррозии автором выполнены расчеты исходя из рекомендаций [105, 46] о максимально приемлемом проценте продувки (10%)- Приведенные ниже расчеты выполнены для паропроизводительности котла 1 т/ч. Соответствующий расход газа составляет 80 м ч, что при коэффициенте избытка воздуха в газах 1,25 соответствует количеству дымовых газов 1040 м ч, влагосодержанию их 120 г/кг сухих газов и количеству сухих газов 1150 кг/ч. В связи с наличием байпасного газохода, пропускающего даже при закрытой заслонке не менее 15% газов, количество газов, поступающих в теплообменник, [c.139]

Изготовление биметаллических труб (сталь + алюминий) освоено также ПО Туласантехника и рядом других предприятий. С использованием таких труб НИИСТом в 1988 г. разработана и изучена на стенде конструкция опытного образца конденсационного поверхностного экономайзера для газифицированных котлов. [c.241]

Немалый интерес представляет появившаяся в 1985 г. обзорная статья [62], в которой приведено сопоставление технико-экономических показателей работы конденсационных котлов контактного и поверхностного типа. В статье подчеркнуто, что, благодаря конденсации водяных паров из дымовых газов и более полному использованию явной (т. е. физической) теплоты последних, к.п.д. в конденсационных котлах выше, чем в лучших образцах традиционных котлов, на 15—20 %. Кроме того, в статье дан анализ работы контактных экономайзеров с промежуточным теплообменником, отмечены их высокая эффективность, отсутствие высоких требований к качеству ме- [c.246]

До недавнего времени принималось, что всем упомянутым требованиям соответствуют только контактные (смесительные) теплообменники, названные ранее контактными экономайзерами [20]. Действительно, эта категория теплообменников вполне отвечает всем требованиям, кроме сохранения неизменным качества нагреваемой в них воды. Опасения (зачастую не вполне обоснованные) по поводу неизменности качества воды, а точнее, стремление обеспечить получение горячей воды питьевого качества, привело к созданию комплексных контактно-поверхностных теплообменников, состоящих из контактного экономайзера и водо-водяного подогревателя, в котором теплоносителем служит вода, нагретая в контактном экономайзере. И наконец, в самые последние годы получили развитие, особенно за рубежом, так называемые конденсационные поверхностные теплообменники и котлы, в которых глубокое охлаждение газов обеспечивается путем применения поверхностей нагрева с высоким коэффициентом оребрения, благодаря чему такой важный показатель компактности аппарата, как площадь поверхности нагрева в единице объема, вполне соизмерим с этим показателем в контактных аппаратах или даже превышает его. В результате в конденсационных поверхност- [c.9]

Успехи в развитии компактных теплообменников привели к созданию сребренных трубчатых конструкций, площадь поверхности теплообмена которых, как и в контактных теплообменниках, составляет на 1 м объема аппарата сотни квадратных метров. С другой стороны, коэффициент теплообмена (от дымовых газов к поверхности нагрева при глубоком охлаждении их ниже точки росы, сопровождающемся конденсацией из них водяных паров) также существенно выше коэффициентов конвективной теплоотдачи и соизмерим с коэффициентами теплообмена в контактных аппаратах. Вот почему в последние 10— 15 лет все возрастает применение конденсационных поверхностных отопительных водогрейных котлов, а также конденсационных поверхностных экономайзеров, являющихся приставками к существующим и изготавливаемым традиционным поверхностным водогрейным котлам и служащих I ступенью нагрева обратной воды системы теллоснабжения. Разумеется, в первую очередь речь идет о газовых котлах, хотя в зарубежной практике встречаются конденсационные поверхностные котлы теп-лопроизводительностью до 50—100 Мкал/ч, работающие и на жидком топливе. Судя по предварительным оценкам, поверхностные конденсационные теплообменники могут оказаться вполне конкурентоспособны с контактными и тем более с кон-тактно-поверхностным теплообменниками. [c.239]

В СССР конденсационные котлы в настоящее время не применяются. Положительный опыт внедрения конденсационных поверхностных экономайзеров получен Сантехпроектом (г. Горький), по проекту которого за котлом ДЕ-10 установлен тепло-утилизатор, изготовленный Костромским калориферным заводом на базе калорифера КСк. Площадь поверхности нагрева теплоутилизатора 90 м , он установлен между чугунным экономайзером и дымососом котла. В конденсационном поверхностном экономайзере используется 70 % дымовых газов котла, 30 % газов пропускается через байпасный газоход [197]. В качестве теплообменной поверхности в экономайзере применены биметаллические оребренные трубы, состоящие из стальных опорных труб, поверхность которых покрыта слоем алюминия и спиральными алюминиевыми ребрами. [c.241]

Для сопоставления работы названных установок необходимо располагать данными о коэффициентах теплоотдачи в конденсационных поверхностных теплообменниках. Надежных экспериментальных данных об этих коэффициентах теплоотдачи в конденсационных сребренных поверхностных теплообменниках в литературе пока нет. Можно лишь предположить, что коэффициент теплоотдачи в них должен быть выше, чем при чисто конвективном теплоиереносе, не должен заметно отличаться от коэффициентов теплообмена между газами и водой в контактном экономайзере с кольцевыми насадками, уложенными рядами. До получения достаточных по объему и надежности данных для оценки возможных коэффициентов теплоотдачи (от продуктов сгорания газа к поверхности нагрева в зоне конденсации водяных паров) предлагается условно разделить общий поток дымовых газов (т. е. фактически парогазовой смеси) на два потока сухих газов и водяных паров. Результаты расчетов для некоторых вариантов соотношения показали, что коэффициент теплоотдачи аср растет с увеличением влаго-содержания газов и снижением их температуры для обычных условий, свойственных котлам отопительно-производственных котельных, аср должна составлять порядка 100—200 ккал/ (м Х Хч-°С), что согласуется с экспериментальными данными, полученными в насадке контактных экономайзеров, а в определенной степени также с результатами опытов Т. А. Канделаки [c.249]

Применение контактных экономайзеров с промежуточным теплообменником, например экономайзерных агрегатов АЭМ-0,6, и конденсационных поверхностных теплообменников позволяет получить чистый конденсат, после дегазации по составу приближающийся к дистилляту. При достаточно глубоком охлаждении дымовых газов в газовых котельных можно получить не менее 1,0—1,2 кг конденсата на 1 м сжигаемого в котле природного газа. Применительно к паровым котельным выход конденсата составляет около 0,1 кг в расчете на 1 кг пара, вырабатываемого котлами. Из этих количественных оценок видна, во всяком случае теоретически, возможность работы паровых котельных на природном газе без применения водо-умягчительных установок, если обеспечен полный возврат конденсата от потребителей и будут сокращены до минимума потери пара и конденсата в пределах котельной. По меньшей мере использование этого конденсата может сократить производительность ХВО, сооружаемых в котельных, и снизить расход поваренной соли на регенерацию катионита. [c.260]

Данные о возможном повышении pH конденсата приведены в табл. V-6. Анализ данных табл. V-6 свидетельствует о том, что при 10 %-ной продувке, pH конденсата равном 5, pH продувочной воды 8,3—8,5, подмешивание к конденсату продувочной воды позволяет повысить его pH до 6,5—7,0 и использовать его для питания котлов либо сбрасывать в канализацию без нейтрализации при давлении в котле до 8—10 кгс/см . Такой вывод сделан для любых конденсационных теплообменников, в том числе контактно-поверхностных экономайзеров, устанавливаемых за каждым котлом. Следует отм етить, что необходимое число теплоутилизаторов обычно определяется необходимым количеством подогреваемой воды, которое в большинстве случаев можно обеспечить путем их установки лишь за частью котлов. В этом случае количество продувочной воды может быть намного больше, чем требуется для доведения pH конденсата до 7,0 и даже выше. [c.141]

В США начаты освоение и выпуск поверхностных конденсационных экономайзеров для паровых котлов. В котельной фирмы Тимкен (Timken) испытан поверхностный экономайзер, установленный за котлом паропроизводительностью 20 т/ч. Температура газов на входе в экономайзер 200, на выходе из него 45 °С. Вода в экономайзере (22 т/ч) нагревается с 17 до 46 °С. Теплопроизводительность теплообменника (экономайзера) более 1,1 Гкал/ч. Несмотря на весьма высокую стоимость его установки (242 тыс. дол), срок окупаемости затрат около 1,5 лет. Нагретая вода используется после обработки для питания котлов, а также для других производственных нужд. Установка подобных экономайзеров повышает к.и.т. на 9—13 % [c.244]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...