Классификация котлов по конструкции

Одним из главных отличительных признаков котлов является их конструкция и используемые конструкци-онные материалы. По конструкции котлы классифицируются на стальные, чугунные и специальные (рис. 2.7). К каждому классу котлов предъявляются опеределенные эксплуатационные требования. На этапе технологического проектирования котельной необходимо учитывать такие решающие факторы для выбора типа котла: возможность монтажа котла в помещении котельной; экономические аспекты инвестиции и эксплуатации; совместная работа с системой отопления.

№ Характеристика

		Чугунный котел	Стальной котел
		В связи с относительно небольшим водяным	Благодаря увеличенному водяному
		объемом, по сравнению со стальными котлами,	объему и хорошей теплоаккумулирующей
	Совместная	большинство предлагаемых конструкций	способности, не требуется обеспечивать
	работа с системой	чугунных котлов требует обеспечения	минимальный расход сетевой воды
минимального расхода воды через котел	через котел. Насосы котлового контура
	отопления	(например на уровне 30%), что, как правило,	устанавливаются только в случае разделения
		требует установки дорогих насосов котлового	системы отопления с помощью гидравлической
		контура и гидравлической стрелки	стрелки
		Мощность чугунного котла можно увеличить	Увеличение мощности большинства стальных
	Возможность	путем присоединения дополнительных	котлов возможно путем увеличения мощности
	секций. При этом надо учитывать возможность	горелки. Увеличить мощность котла, по
увеличения	использования существующей горелки,	согласованию с его производителем, можно
	мощности	облицовки котла и других элементов	примерно на 10%
	(например, системы удаления продуктов
		сгорания)
	Возможность	Монтаж чугунных котлов, особенно в процессе	Стальные или специальные котлы поставляются
	модернизации котельной, можно облегчить	преимущественно моноблоком. В некоторых
	монтажа котла
	за счет поставки корпуса котла единичными	случаях, при невозможности транспортировки
в помещении	секциями. Непосредственно монтаж требует	корпуса в котельную, для некоторых типов
	котельной	высокой, подтвержденной документами,	котлов (например Vitoplex 300, Vitocrossal 300)
	квалификации исполнителя	возможен заказ корпуса из 2-х частей
		В чугунных котлах увеличение мощности	Стальные котлы имеют индивидуальную
		связано с увеличением количества чугунных	геометрию, т. е. вместе с увеличением
	Оптимальная	секций такого же размера, что в результате	мощности котла изменяется большинство
	геометрия камеры	удлиняет топку при том же диаметре,	размеров камеры сгорания (в частности
затрудняет подбор горелки с оптимальным	диаметр и длина). Это позволяет подобрать
	сгорания	факелом и тем самым не способствует	оптимальную горелку и эффективно
		эффективной передаче тепла стенкам камеры	передавать тепло поверхностям нагрева котла
		сгорания
		Малое живое сечение и сложная геометрия	Гладкие поверхности и большие проходы,
		ребристых секций чугунных котлов	как для воды, так и для продуктов сгорания,
	Обслуживание	увеличивают вероятность оседания шлама	уменьшают опасность загрязнения котла.
	и уход за	и отложения загрязнений из продуктов	Обслуживание не вызывает затруднений.
сгорания	Применение альтернативного топлива
	оборудованием		(например биогаза, гранулированной
			древесины, отработанного масла) возможно,
			практически, только в стальных котлах

Идя навстречу разнообразным специфическим требованиям инвесторов, проектировщиков и монтажников, фирма Viessmann предлагает котлы каждой из выше перечисленных групп (рис. 2.8). При этом следует отметить, что приоритетные позиции на фирме занимают специальные (сконструированные с использованием нержавею-щей стали) и стальные котлы. Чугунные котлы Vitorond предлагаются в первую очередь для модернизации котель-ных, в помещение которых сложно доставить цельный котел или есть другие осложнения, часто обусловленные предпочтениями проектировщика или заказчика. Конструкция котла — это и тип используемой горелки: атмосферной или вентиляторной. Тип горелки и ре-жим работы котла влияют на выбор системы удаления продуктов сгорания, конструкция которой зависит также от следующих факторов:

объемного расхода продуктов сгорания; температуры продуктов сгорания; требуемого разрежения/избыточного давления продуктов сгорания в патрубке котла. Все вышесказанное необходимо учитывать при выборе котла и проектировании системы отвода продуктов сгорания для условий конкретного строительного объекта. Сравнение результатов ориентировочных расчетов си-стем отвода уходящих газов, согласно DIN 4705 для основных типов котлов, устанавливаемых на последнем этаже с дымовой трубой высотой 6 м, представлены на рис. 2.9.Только конденсационные котлы, работающие с избыточным давлением по всей длине системы отвода про-дуктов сгорания, могут функционировать с невысокими дымовыми трубами небольших диаметров, поэтому их можно устанавливать в крышных котельных. Котлы с атмосферной горелкой с потребностью в тяге на выходе из котла требуют увеличенных диаметров дымовых труб, часто на калибр больше диаметра патрубка продуктов сгорания котла. Дополнительные помехи в работе котла с атмосферной горелкой часто создаются колебаниями тяги в дымо-вой трубе. Конденсационный котел, работающий с относительно высоким избыточным давлением в камере сго-рания, не зависит от колебаний тяги и может функционировать в большом диапазоне модулирования мощности (20-100%).

Выводы: При выборе источника тепла для системы отопления, кроме основного критерия подбора по необходимой тепловой мощности, должны учитываться дополнительные критерии, самые главные из которых рассмотрены в этом разделе. Кроме того, необходимо учесть экономические аспекты сравнения капитальных и эксплуатацион-ных затрат, которые рассматриваются в разделе 13. Подводя итоги, надо подчеркнуть важные аспекты, которые следует обязательно учитывать при выборе ис-точника тепла, особенно водогрейного котла:

Необходимая тепловая мощность:

– максимальная;

– средняя;

– приоритетность работы, т. е. уменьшение отпуска тепловой энергии для одних контуров с одновремен-ным увеличением для других.

Условия строительного объекта (в т. ч. помещение котельной, влияние на систему отвода уходящих газов). Возможность транспортировки котла в помещение котельной (в т. ч. условия поставки: цельный котел или по

частям, котел вместе с облицовкой, габариты, вес и т. д.).

Параметры системы отопления (в т. ч. их изменение во времени).

Система автоматического регулирования (также и диапазон функций обслуживания для контуров систем ЦО, ГВС, технологических систем, возможность взаимной работы, например с тепловым насосом, системой сол-нечных коллекторов, диагностика, дистанционное управление и т. д.).

Конструкция системы отопления (объем, высота водяного столба, требуемое рабочее давление).

Возможность расширения котельной в перспективе (возможность увеличения тепловой мощности горелки, работа с дополнительным котлом по каскадной схеме и т. д.).

Возможность замены топлива (в т. ч. работа с вентиляторной газовой и/или жидкотопливной горелкой, не-традиционные виды топлива для низкотемпературного котла: гранулированная древесина (пеллец — pellets), отработанное масло и т. д.).

Экономический расчет эффективности капиталовложения (особенно при использовании конденсационной техники).

Мероприятия по техническому обслуживанию (в т. ч. техническое состояние системы отопления, конструкция котла — живое сечения для прохода воды).

8. Котельные по размещению подразделяются на:

отдельно стоящие;

пристроенные к зданиям другого назначения;

встроенные в здания другого назначения независимо от этажа размещения;

крышные.

1.6. (К) Для производственных зданий промышленных предприятий допускается проектирование пристроенных, встроенных и крышных котельных. Для котельных, пристроенных к зданиям указанного назначения, общая тепловая мощность устанавливаемых котлов, единичная производительность каждого котла и параметры теплоносителя не нормируются. При этом котельные должны располагаться у стен здания, где расстояние от стены котельной до ближайшего проема должно быть не менее 2 м по горизонтали, а расстояние от перекрытия котельной до ближайшего проема по вертикали - не менее 8 м.

Для котельных, встроенных в производственные здания промышленных предприятий, при применении котлов с давлением пара до 0,07 МПа (1,7 кгс/см ) и температурой воды до 115 °С тепловая мощность котлов не нормируется.

Тепловая мощность котлов с давлением пара более 0,07 МПа (1,7 кгс/см ) и температурой воды более 115 °С не должна превышать величин, установленных Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов, утвержденными Госгортехнадзором России*.

__________________

* На территории Российской Федерации действуют "Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов (ПБ 10-574-03)", утвержденные постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.2003 N 88. - Примечание изготовителя базы данных.

Крышные котельные для производственных зданий промышленных предприятий допускается проектировать с применением котлов с давлением пара до 0,07 МПа (1,7 кгс/см ) и температурой воды до 115 °С. При этом тепловая мощность такой котельной не должна превышать потребности в теплоте здания, для теплоснабжения которого она предназначена, но не более 5 МВт.

Не допускается размещать крышные и встроенные котельные над производственными помещениями и складами категорий А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности.

1.7. (К) Размещение котельных, встроенных в многоквартирных жилых зданиях, не допускается.

Для жилых зданий допускается устройство пристроенных и крышных котельных. Указанные котельные допускается проектировать с применением водогрейных котлов с температурой воды до 115 °С.

Тепловая мощность котельной не должна превышать потребности в теплоте здания, для теплоснабжения которого она предназначена, а тепловая мощность крышной котельной не должна быть более 3,0 МВт.

Не допускается проектирование пристроенных котельных, непосредственно примыкающих к жилым зданиям со стороны входных подъездов, и участков стен с оконными проемами, где расстояние от внешней стены котельной до ближайшего окна жилого помещения менее 4 м по горизонтали, а расстояние от перекрытия котельной до ближайшего окна жилого помещения менее 8 м по вертикали.

Не допускается размещение крышных котельных непосредственно на перекрытия жилых помещений (перекрытие жилого помещения не может служить основанием пола котельной), а также смежно с жилыми помещениями.

1.8. (К) Для общественных, административных и бытовых зданий допускается проектирование встроенных, пристроенных и крышных котельных при применении:

- водогрейных котлов с температурой нагрева воды до 115 °С;

- паровых котлов с давлением насыщенного пара до 0,07 МПа (1,7 кгс/см ), удовлетворяющих условию

для каждого котла,

где - температура насыщенного пара при расчетном давлении, °С;

- водяной объем котла, м .

При этом в котельных, расположенных в подвале, не допускается предусматривать котлы, предназначенные для работы на газообразном и жидком топливе с температурой вспышки паров ниже 45 °С.

Общая тепловая мощность индивидуальной котельной не должна превышать потребности в теплоте здания или сооружения, для теплоснабжения которого она предназначена, кроме того, тепловая мощность не должна превышать, МВт:

3,0 - для крышной и для встроенной котельной с котлами на жидком и газообразном топливе;

1,5 - для встроенной котельной с котлами на твердом топливе.

Общая тепловая мощность пристроенных котельных не ограничивается.Не допускается размещение пристроенных котельных со стороны главного фасада здания. Расстояние от стены здания котельной до ближайшего окна должно быть не менее 4 м по горизонтали, а от покрытия котельной до ближайшего окна не менее 8 м по вертикали. Такие котельные не допускается также размещать смежно, под и над помещениями с одновременным пребыванием в них более 50 чел.

Не допускается проектирование крышных, встроенных и пристроенных котельных к зданиям детских дошкольных и школьных учреждений, к лечебным и спальным корпусам больниц и поликлиник, к лечебным и спальным корпусам санаториев и учреждений отдыха.

1.9. Проектирование котельных, пристроенных к складам сгораемых материалов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, не допускается, за исключением складов топлива для котельных (п.11.51 настоящих норм и правил).

1.10. Не допускается размещать встроенные котельные под помещениями общественного назначения (фойе и зрительными залами, торговыми помещениями магазинов, классами и аудиториями учебных заведений, залами столовых, ресторанов, раздевальными и мыльными бань, душевыми и т.п.) и под складами сгораемых материалов.

1.11. Потребители тепла по надежности теплоснабжения относятся:

к первой категории - потребители, нарушение теплоснабжения которых связано с опасностью для жизни людей или со значительным ущербом народному хозяйству (повреждение технологического оборудования, массовый брак продукции);

ко второй категории - остальные потребители тепла.

9.