Бойлер какой лучше проточный или накопительный: проточный или накопительный — 4 раздела

Содержание

Какой водонагреватель лучше — проточный или накопительный?

Хотите обеспечить свою независимость от графика подачи теплой воды с помощью установки нагревательного устройства? Но вы не знаете, какой водонагреватель лучше – проточный или накопительный, да и какая модель будет оптимальной для вашего дома? С этим важным вопросом стоит разобраться, согласны?

Мы поможем вам разобраться с выбором оборудования. В предложенной нами статье рассмотрены характеристики и конструкционные особенности накопительных и проточных моделей. Выделены их основные достоинства и эксплуатационные нюансы.

Сравнение этих двух типов водонагревателей и разбор тонкостей определения оптимального варианта в соответствии с индивидуальными потребностями поможет совершить взвешенную покупку. Изложенный материал дополнен фотографиями и видеообзорами накопительных и проточных моделей, ценными рекомендациями.

Содержание статьи:

  • Принцип действия проточных водонагревателей
    • Конструкционные особенности электроприборов
    • Газовые колонки и их нюансы
    • Плюсы и минусы проточного нагрева
  • Особенности накопительного бойлера
  • Сравнение водонагревательных приборов
    • Параметр #1 — вес и габариты агрегатов
    • Параметр #2 — объем внутреннего бака
    • Параметр #3 — экономичность и расход ресурсов
    • Параметр #4 — особенности установки и подключения
  • Какой же водонагреватель выбрать?
  • Выводы и полезное видео по теме

Принцип действия проточных водонагревателей

Название этих устройств говорит само за себя – они подогревают воду сразу при включении и подают ее к точке водоразбора уже теплой, причем обходясь без громоздких накопительных баков.

Источником энергии может быть ТЭН или газовая горелка, реже встречаются твердотопливные агрегаты.

Конструкционные особенности электроприборов

Такие нагреватели подразделяются на безнапорные и напорные. Первые разработаны для использования на одном кране (обычно, сразу комплектуются насадкой для душа или изливом), уровень внутреннего давления здесь равен атмосферному.

Напорные — мощные системы, способные подавать горячую воду сразу к нескольким точкам водоразбора, благодаря высокому давлению в сети водопровода.

Проточный маломощный водонагреватель, встроенный в кран – удобное решение для дачи или помещения со слабым напором воды. На схеме N — нулевой провод; L — фазный, а зеленая жила RE — заземление

Нагревательная емкость имеет небольшой размер, внутри которой уставлен ТЭН или неизолированная спираль для нагрева холодной воды. В закрытой системе ТЭНы напрямую не соприкасаются с водой, поток проходит через медную или латунную трубку, поэтому у такого нагревателя нет проблем с накипью и необходимости в регулярной чистке.

Приборы с открытой спиралью расходуют энергии на 15-20% больше, но и греют воду намного эффективней.

Но так как у них нагревательный элемент находится в воде, желательно установить на входе фильтрующую систему. Хотя производители и утверждают, что устройство сконструировано так, чтобы при работе создавались вибрации, не позволяющие накипи оседать на спирали.

Напорные системы в среднем потребляют от 6 до 20 киловатт, поэтому требуют подключения к трехфазной сети, а в обычную 220 Вт розетку можно присоединять только приборы с мощностью не выше 5 кВт (в домах старой застройки – до 2 кВт)

Для безопасной эксплуатации все приборы оборудуются датчиками, которые контролируют температуру нагрева, скорость потока и при необходимости прекращают работу ТЭНов.

Регулировать температуру подачи воды можно краном, усиливая или уменьшая напор. Большинство моделей оснащено и механическим переключателем, но существуют и приборы с возможностью программирования температуры на управляющем блоке.

Газовые колонки и их нюансы

Хотя электрические модели нагревателей все уверенней завоевывают рынок, не менее успешно эксплуатируются и «первопроходцы» горячего водоснабжения – . В этих устройствах холодная вода протекает по извилистому змеевику и нагревается от пламени горелки.

Но установка газовых нагревателей имеет ряд нюансов. Для их монтажа необходимо получить специальное разрешение от газовщиков, оборудовать помещение хорошей вентиляцией и дымоходом, куда будет выводиться воздух с продуктами сгорания.

Кроме того, для работы колонки нужно стабильный напор воды, с давлением не менее 0,25 атмосфер, иначе агрегат просто не включится.

Монтаж колонок можно проводить только после согласования проекта, соответствующего нормативам СНиП 42-01-2002, причем выполнять установку может только мастер с допуском работы с газовым оборудованием

Поэтому без проблем установить (а точнее – заменить) газовую колонку можно только в домах, в проекте которых уже было предусмотрено это оборудование. А в новых постройках лучше отдать предпочтение более безопасным , установка которых допустима в многоэтажках.

Плюсы и минусы проточного нагрева

Устройства, напрямую нагревающие поток, способны предоставить неограниченный ресурс теплой воды без предварительного нагрева и длительного ожидания.

Дизайн современных проточных нагревателей весьма привлекателен и неплохо впишется в интерьер как ванной, так и кухни

Другие преимущества:

  • Компактные модели не займут много места и могут быть спрятаны за фасадами мебели или установлены рядом с раковиной для минимизации теплопотерь.
  • Не потребляют энергию при выключенном кране, в отличие от бойлеров.
  • Мгновенно греют воду до 35-60 градусов (зависит от мощности модели и температуры холодного потока).
  • Стоят в разы дешевле накопительных агрегатов.

К недостаткам можно отнести невысокий напор горячего потока у маломощных приборов, ведь вода должна успеть прогреться во время прохождения по тонкой трубке теплообменника.

Также электронагреватели требовательны к мощности проводки, если устанавливать проточную системы для обеспечения всего дома или нескольких точек, потребуется линия на 380 В, обычная 220 В не потянет.

И еще один существенный минус касается недорогих приборов с фиксированной мощностью нагрева – в холодное и теплое время года температура воды может разниться до 20 градусов (и это при одинаковом напоре). То есть, в жару вода в кране может достигать 50 °C, а зимой придется принимать душ при бодрящих 30-40 °C.

Особенности накопительного бойлера

Сам прибор представляет собой вместительный теплоизолированный бак с патрубками для подвода холодной и вывода горячей воды. Внутри емкости помещен ТЭН на 1-2 кВт, температурный датчик и магниевый анод, защищающий прибор от накипи.

Есть еще одна разновидность накопительных устройств – , где роль нагревательного элемента играет теплообменник-змеевик, подсоединенный к отопительному контуру.

Но такой вариант чаще выбирают в дополнение к одноконтурному котлу отопления для экономии энергоресурсов в холодное время года, а летом он работает по принципу того же (разумеется, при условии, что в комплектацию входит ТЭН).

При включении бойлер набирает воду и нагревает ее до запрограммированной температуры (например, для подогрева 100 л ТЭНом на 2 кВт до 60 градусов понадобится около 2 часов). Когда вода нагревается, срабатывает термостат и отключает нагревательный элемент.

Скорость нагрева воды в бойлерном баке будет зависеть от мощности ТЭНа, объема внутренней емкости, толщины и материалов теплоизоляции корпуса

Преимущества бойлеров:

  • Для подключения не нужна мощная силовая линия, даже на стандартных 220 В прибор без проблем обслужит несколько смесителей одновременно.
  • Возможность удерживать температуру воды в емкости на протяжении длительного времени (при наличие качественного теплоизоляционного кожуха уровень нагрева будет понижаться не более 1-2 °С за час).
  • Способны сразу «выдать» большое количество воды, например, для быстрого наполнения ванны.
  • Температура поставляемой воды всегда одинакова и не будет зависеть от времени года.

А к основным минусам накопительного нагревателя можно отнести ограниченный лимит горячей воды, длительное время ожидания нагрева «с нуля» и внушительные габариты бака (причем, чем больше потребности семьи, тем более громоздким будет прибор).

Также следует учесть, что если устройство не отключать от сети, оно будет расходовать энергию даже в режиме ожидания, подогревая воду до заданных параметров при остывании.

Сравнение водонагревательных приборов

Проточные и нагревательные приборы разнятся по размерам, цене, внешнему виду и расходу энергоресурсов. Рассмотрим самые значимые отличия.

Параметр #1 — вес и габариты агрегатов

В этой категории победителями, бесспорно, станут приборы поточного нагрева – весят они не более 2 кг и отличаются компактными размерами. Например, для подключения к душу вполне достаточно прибора шириной 30 см, высотой 15-18 см и толщиной 10-11 см, который не займет много места даже в стандартной кабинке.

Для раковины или душевой продаются готовые комплект с водонагревателем, шлангом, лейкой или гусаком, которыми можно пользоваться как постоянно, так и сезонно, например, на время отключения централизованного ГС

Хотя существуют и накопительные бойлеры размером с футбольный мяч, их емкость рассчитана всего на 5-10 литров, чего явно недостаточно даже для потребностей одного человека.

Поэтому придется подыскать место на круглый или прямоугольный агрегат размером не менее 55х50х40 см (и это для емкости всего лишь на 50л). Причем для настенного крепления подходят устройства объемом до 120 литров, а более вместительные модели рассчитаны для установки на полу.

Параметр #2 — объем внутреннего бака

Основным критерием производительности бойлера считается объем его внутреннего бака, а мощность нагревательного элемента у фабричных изделий уже «привязана» к размерам емкости. Поэтому размеры накопителя подбираются исключительно по потребностям семьи.

Стандартные рекомендации по выбору объема для накопительного водонагревателя, исходя из количества потенциальных потребителей и точек водоразбора в доме

Определить нужную производительность для электрического проточного нагревателя можно по скорости потока — чем меньше мощность прибора, тем тоньше будет струйка горячей воды.

Рекомендуемую скорость движения воды в трубах можно изучить в СНиПе 2. 04.02-84, а посчитать комфортную – самостоятельно, подставив под душевую лейку или кран ведро и измерив количество вытекшей за минуту воды.

Вычисляют производительность по следующей формуле:

V = 14,3 * (W / T2 — T1),

Где:

  • V – максимальная скорость потока;
  • W – мощность нагревателя в кВт;
  • Т2 – установленная температура нагрева воды;
  • Т1 – температура воды в водопроводе — для зимы это около 0 °C, для лета +15 °C, но все зависит от климатических особенностей вашей местности.

Но проще довериться рекомендациям производителей, изучив инструкцию. В ней должна быть указана сфера применения изделия и сколько литров за 1 минуту устройство сможет нагреть.

Для обустройства точек водоразбора, не требующих большого объема воды для одноразового приема, лучше отдать предпочтение электрическим проточникам, в ассортименте которых есть модели и над раковиной.

В среднем, для душевой понадобится нагреватель на 5-8 кВт, для крана на кухне или раковины в ванной будет достаточно 3-3,5 кВт, а для снабжения сразу нескольких точек водоразбора – от 12 кВт и более.

Параметр #3 — экономичность и расход ресурсов

Многие потребители даже не рассматривают проточные нагреватели из-за большого расхода электроэнергии.

Но это не совсем правильно. Если припомнить хотя бы школьный курс физики, становится понятным, что для нагрева одного литра воды понадобится одинаковое количество энергии, и неважно, какой именно прибор будет ее подогревать, проточный или накопительный.

Поэтому расход электроэнергии будет больше у , ведь тот тратит ресурс не только для нагрева воды, а и на поддержание ее температуры. К примеру, прибор с пенополиуретановой изоляцией толщиной в 4-5 см будет потреблять 1-2 кВт*ч на защиту от охлаждения.

Проточный нагреватель же более требователен к мощности сети, однако тратит ровно столько электроэнергии, сколько понадобится для выдачи затребованного количества воды.

На многих бойлерах предусмотрен специальный экономный режим, обычно, отмечен на переключателе буквой «Е». Если такого нет, можно самостоятельно установить нагрев на уровне 50-55 °C

Что касается стоимости нагревательных устройств, то цена на бойлеры в 2-3 раза превышает расходы на приобретение проточного агрегата, хотя, конечно, здесь многое зависит от модели и ее мощности. И в плане профилактики проточные системы меньше бьют по бюджету – при установке фильтра на вход заглядывать внутрь устройства придется не чаще одного раза за пару лет работы.

Уход за бойлером требует регулярной очистки от известкового камня как самого нагревательного элемента, так и внутренних стенок бака и своевременной замены стержня магниевого анода.

Если пренебречь этими рекомендациями, прибор будет постоянно увеличивать время на нагрев и тратить на все больше энергии, а со временем выйдет из строя. Но даже при хорошем уходе приборы редко «выживают» больше 10 лет, а вот проточные нагреватели легко проходят эту отметку.

Параметр #4 — особенности установки и подключения

Смонтировать простой проточный водонагреватель достаточно просто, даже если ремонт в квартире уже позади. Устройство имеет специальные крепления, за которые его легко подвесить на стену (даже гипсокартонную), как любой навесной шкафчик. С помощью гибкого шланга подключается вход в водопроводную систему, а выход горячей воды – к смесителю.

Приборы для обслуживания одной точки водоразбора комплектуются собственным душевым шлангом/гусаком, поэтому их несложно подключить напрямую к смесителю, не переделывая проводку

Если речь идет о мощном приборе, рассчитанным на 5 и более кВт, его подключают отдельным кабелем от щитка к сети с напряжением 380 В.

Для подключения проточных нагревателей производители разрешают использовать гибкие шланги, что значительно облегчает процесс монтажа

Для крепления бойлера в стену на дюбели устанавливаются специальные анкеры (диаметр от 10 мм и длиной от 100 мм), на которые и подвешивается прибор.

Затем из перекрытой системы водопровода спускается давление, в трубы врезается запорная арматура и тройники. Чтобы продлить «жизнь» ТЭНу, на вход холодной воды дополнительно рекомендуется врезать фильтры тонкой механической и глубокой очистки.

Для подключения накопительного агрегата используйте жесткие подводки и крепите прибор только на капитальную стену, способную выдержать вес его полного бака

Подключается бойлер через УЗО в выделенную розетку с обязательным заземлением. После включения в сеть на приборе загорится индикатор активности, после чего можно запрограммировать температурный режим нагрева воды и тестировать работу устройства.

Какой же водонагреватель выбрать?

Хотя накопительные приборы более привычны и популярны потребителям, перед покупкой нагревателя стоит рассмотреть все возможности исходя из количества человек в семье, мощности проводки, размеров дома и его планировки.

При большом потреблении горячей воды оптимальным решением может стать комбинированная система, где используется сразу несколько нагревательных устройств

Несколько вариантов на рассмотрение.

Вариант #1. Если мощность электросети позволяет, можно установить устройство проточного нагрева только на душ. Так не придется ждать несколько часов для нагрева накопительной емкости, и не возникнет ситуация, когда последнему в очереди не хватает горячей воды.

А бойлер пригодится для наполнения ванны, мытья посуды и прочих бытовых нужд. Кроме того, такой тандем позволит выбрать накопитель меньшего размера и сэкономить полезную площадь.

Вариант #2. Комбинирование нагревателей имеет смысл, если кухня расположена далеко от ванной или места расположения бойлера. В этом случае стоит рассмотреть возможность установки проточного прибора на кран мойки.

Причем даже если электросеть в доме стандартная, для кухонного смесителя вполне достаточно и устройства небольшой мощности.

Вариант #3. Установка напольного бойлера с большим объемом поможет решить проблему горячего водоснабжения, когда нет возможности провести в помещение трехфазный кабель.

Вариант #4. Для дачных домиков с сезонной посещаемостью лучше – тогда не придется долго ждать теплой воды, да и в накоплении «запасов» в этом случае нет особого смысла.

Вариант #5. Если в частном доме работает газовый или твердотопливный котел с одним контуром, можно к нему и экономить на электроэнергии в зимний период.

Напрашивается вывод: для малого и нерегулярного потребления вполне достаточно проточного прибора, для постоянного – лучше выбрать бойлер.

А вот при большом расходе можно рассмотреть комбинирование нагревателей различного типа или установить проточную систему высокой мощности с подключением к трехфазной сети.

Детально с аргументами выбора и ознакомят рекомендованные нами статьи, содержащие массу полезной информации и рекомендаций.

Выводы и полезное видео по теме

Чтобы провести наглядный сравнительный анализ водонагревающих устройств, изучите видеоматериалы с рекомендациями мастеров по выбору и установке оборудования.

Видео #1. Об устройстве и вариантах дизайна накопительных нагревателей:

Видео #2. Электрические приборы прямого нагрева, принцип работы и разновидности:

Видео #3. Критерии выбора электрических бойлеров и проточных нагревателей:

Как видите, нет однозначного ответа на вопрос, что лучше для дома – накопительный или проточный нагреватель, ведь у каждого устройства есть свои особенности и нюансы.

Но если вы не можете определиться сами, проконсультируйтесь с сантехниками, которые специализируются на установке водонагревателей и монтаже водопроводных систем. Они подскажут, какой именно вариант станет «золотой серединой» для вашего дома или квартиры.

А какой тип водонагревателя вы предпочли установить в своем доме/квартире? Расскажите, чем обоснован ваш выбор, поделитесь с посетителями сайта собственными аргументами. Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы, публикуйте фото по теме статьи.

Водонагреватель проточный или накопительный: что лучше

Перед покупкой бойлера важно разобраться, какой выбрать водонагреватель (проточный или накопительный) и что лучше для эксплуатации в квартире или частном секторе. В разных случаях один тип приборов проявляет себя лучше или хуже другого.

Чтобы выбрать подходящий тип водонагревателя для дома, нужно сравнить приборы по нескольким параметрам.

Содержание

  1. Конструкционные особенности проточных нагревателей
  2. Устройство накопительных водонагревателей
  3. Основные отличия
  4. Сравнение проточных и накопительных бойлеров
  5. Производительность и мощность
  6. Габариты и вес
  7. Потребление электроэнергии
  8. Безопасность эксплуатации
  9. Частота обслуживания
  10. Сложность монтажа
  11. Преимущества и недостатки
  12. Проточные водонагреватели
  13. Накопительные бойлеры
  14. Какой нагреватель лучше

Конструкционные особенности проточных нагревателей

Одна из особенностей проточной разновидности прибора — отсутствие накопительного бака. Источником поступления энергии для повышения температуры воды является в такой конструкции:

  • газовая горелка;
  • электрический нагревательный элемент;
  • твердое топливо.

Проточные электроводонагреватели подразделяются на 2 типа — безнапорные и напорные. Первые монтируются на кран и обеспечивают нагретой до нужной температуры водой одну точку, в них давление не отличается от атмосферного. Такой водонагреватель является отдельным устройством, которое монтируется в месте, где возникает необходимость в подаче нагретой воды. Он может нормально работать при слабом напоре и используется для помещений, где в водопроводной сети низкий уровень давления.

Схема проточного водонагревателя.

Напорный тип прибора мощнее. Аппарат может обеспечивать горячей водой несколько кранов в доме или квартире. Функционирование этого типа агрегатов зависит от показателя давления в водопроводной сети.

Нагрев воды осуществляется в таких бойлерах при помощи ТЭН, а безопасность функционирования обеспечивают датчики, которые контролируют температуру. Ее можно изменять путем регулировки напора. В некоторых конструкциях предусмотрена возможность программирования.

Агрегаты, использующие для подогрева воды газовую горелку, называются колонками. В них теплоноситель проходит по змеевику из труб и нагревается пламенем. Такие системы устанавливаются в газифицированных домах и требуют наличия в здании вентиляции. Для отведения продуктов горения необходимо обустройство дымохода.

Для нормальной работы такой системы вода должна поступать в нее под давлением от 0,25 атмосфер и более. Если оно становится ниже допустимого, то установка не будет запускаться.

Устройство накопительных водонагревателей

Нагреватели накопительного типа, в которых установлены ТЭН мощностью 1-2 кВт, требуют обязательного наличия вместительного бака для хранения подогретой воды.

Емкость имеет теплоизоляцию и патрубки для наполнения бака холодной водой и забора горячей. Дополнительная оснастка — температурные датчики и магниевые аноды, обеспечивающие защиту от накипи.

Устройство накопительного водонагревателя крайне простое.

В бойлер поступает жидкость, после этого включается нагревательный элемент, при достижении заданной температуры термостат отключает прибор. Агрегаты можно крепить на стену или монтировать на полу — это зависит от объема водонагревателя.

В интернет-магазине «КВАНТА+» можно купить устройства косвенного подогрева, в которых в качестве нагревателя используется теплообменник основного контура отопительной системы.

Основные отличия

Проточные и накопительные устройства различаются:

  • весогабаритными характеристиками;
  • внешним видом;
  • энергозатратами на подогрев.

Агрегаты могут иметь разное электронное наполнение, которое позволяет оснащать водонагреватели дополнительными полезными функциями.

Проточный нагреватель неплохо впишется в интерьер как ванной, так и кухни.

Сравнение проточных и накопительных бойлеров

Выбирая накопительный или проточный тип водонагревателя, следует ознакомиться с особенностями обоих видов устройств. У каждого из них есть плюсы и минусы.

Чтобы понять, какой водонагреватель лучше (проточный или накопительный) и больше подходит под нужды владельца дома, нужно учесть факторы, способные оказывать существенное влияние на эксплуатационные характеристики оборудования.

Производительность и мощность

Размеры накопительных нагревательных систем зависят от объема бака, установленного в конструкции. При использовании на кухне достаточно выбрать устройство, имеющее накопительную емкость 10-15 л. Если нужна вода в душе, раковине на кухне и в ванной, то рекомендуется монтировать для горячего водоснабжения приборы с объемом накопителя 30-50 л. При большем количестве членов семьи предпочтение следует отдать устройствам с емкостью бака от 150 до 500 л.

Производительность проточной системы подогрева воды определяется по скорости потока. Технические параметры различных моделей можно посмотреть в интернет-магазине «КВАНТА+».

Габариты и вес

Если для установки накопительного бойлера места недостаточно, то следует выбрать проточную систему подогрева. Такие приборы имеют массу не более 2 кг, а их габариты не превышают полуметра в длину и 15-20 см в ширину. Водонагревательные приборы накопительного типа могут иметь более крупные размеры. По этой причине такие конструкции монтируются в просторных помещениях.

Потребление электроэнергии

Многие покупатели отказываются от приобретения проточных аппаратов из-за больших затрат на электроэнергию. Но при подсчете суммарного расхода получается, что проточная система требует меньше затрат по сравнению с накопительной. Это обусловлено тем, что бойлеры некоторую дополнительную часть электричества расходуют на поддержание температуры воды в заданном диапазоне в течение длительного времени.

Современные приборы имеют экономичный режим работы, который подразумевает минимальный расход электроэнергии.

При отсутствии такового потребитель сам может установить температуру воды на уровне 50-60°С, что позволяет сократить объемы потребления энергоносителя.

Безопасность эксплуатации

Для установки и эксплуатации проточного водонагревательного агрегата потребуется проведение отдельной трехфазной линии, обустройство защитного щитка с блоком выключателей и монтаж системы заземления. При нарушении требований высока вероятность возникновения несчастного случая с летальным исходом.

Накопительный водонагреватель более удобен в использовании, прост в монтаже.

Нагревательные установки с баком-накопителем не требуют монтажа дополнительных систем. Правила безопасности ограничиваются выполнением требований инструкции по эксплуатации. При использовании любых электроприборов следует помнить, что разборка и чистка устройства должна производиться только после полного обесточивания агрегата.

Частота обслуживания

Современные приборы не нуждаются в проведении частого технического обслуживания. Достаточно один раз в год чистить контактные поверхности, удалять накипь и промывать емкость от осадка, выпадающего при эксплуатации прибора.

Сложность монтажа

Для монтажа накопительной системы потребуются 2 человека. Один должен удерживать аппарат, а второй — закреплять его. При установке бойлера на отведенное место необходимо использовать анкерные крепления, прилагаемые в комплекте к нагревательной системе.

После закрепления бойлера его требуется подключить к электропитанию, заполнить емкость водой и проверить исправность. На бойлере имеются 2 патрубка, которые предназначены для наполнения бака холодной водой и подачи горячей к крану.

При монтировании проточного устройства использование анкерных болтов является необязательным. Для подсоединения к водопроводной сети на аппарате имеются подписанные входной и выходной патрубки.

Для монтажа газовой колонки требуется получить разрешительные документы. Установка осуществляется сотрудниками газовой службы, которые имеют лицензию на проведение такого вида работ.

Проточные водонагреватели

Преимуществом агрегата проточного типа является практически мгновенный подогрев воды. Жидкость сразу нагревается до температуры +35…+60°C. Такие системы компактны. Прибор можно установить даже в малогабаритной кухне или ванной комнате. Этот тип бойлеров выгоден тем, что не потребляет энергии, когда не используется. Стоимость проточного устройства намного меньше по сравнению с накопительными водонагревателями.

Проточное устройство  очень компактно, имеет небольшой вес.

Однако у электроводонагревателей с малой мощностью ТЭН напор будет небольшим. Бойлеры, обеспечивающие горячей водой несколько точек, требуют подведения и подключения трехфазного тока напряжением 380 В.

Некоторые модели работают неодинаково в разное время года. Летом температура воды легко поднимается до значения +50…+60°C, а зимой может не превышать +30…+40°C.

Газовые приборы можно устанавливать только в газифицированных домах и при условии оборудования помещения системой вентиляции, которая необходима для безопасной эксплуатации устройства.

Накопительные бойлеры

Достоинством накопительных систем подогрева является подключение к электросети напряжением 220 В. Бойлер может работать сразу на несколько точек. Остывание воды происходит медленно благодаря качественному теплоизоляционному слою: за час температура внутри емкости снижается на 1-2 градуса.

Но главное преимущество — получение большого объема горячей воды, которую можно использовать для хозяйственных нужд. В любое время года температура в устройстве поддерживается в заданном диапазоне.

Недостатком накопительной системы можно считать получение хоть и большого, но ограниченного объема горячей воды. Кроме того, система постоянно потребляет электроэнергию для поддержания температуры на заданном уровне и занимает много места.

Какой нагреватель лучше

Проточный нагреватель рекомендуется устанавливать:

  • в помещениях, где требуется быстрый нагрев воды;
  • в маленьких по площади кухнях;
  • при небольшом расходе горячей воды.

Накопительные системы лучше монтировать:

  • для постоянного поддержания заданной температуры воды;
  • при наличии свободного пространства;
  • если нужен большой объем горячей воды.

При выборе проточной системы следует учитывать необходимость монтажа дополнительного оборудования, зависимость температуры воды от напора и сезона года. У систем накопительного типа, в отличие от проточных, увеличен расход энергоресурсов и снижена скорость нагрева.

Перед выбором устройства рекомендуется посоветоваться со специалистом.

проточный или накопительный, чем отличаются и как выбрать

Содержание:

  1. Виды водонагревателей
  2. Проточный водонагреватель – принцип  действия, устройство и характеристики
  3. Рассмотрим нагревательные элементы и их особенности подробнее
  4. Способы управления нагревом
  5. Плюсы и минусы проточных систем
  6. Проточные газовые водонагреватели
  7. Накопительные водонагреватели — принцип действия, устройство и характеристики
  8. Объем накопительного бойлера
  9. Нагреватели и мощность
  10. Установка и монтаж
  11. Какое приспособление лучше выбрать и почему
  12. Обеспеченность потребностей
  13. Эксплуатационные затраты
  14. Монтаж
  15. Популярные модели известных производителей
  16. Заключение

Что лучше проточный водонагреватель или накопительный? Для малого и нерегулярного потребления достаточно проточного водонагревателя. Для постоянного потребления – лучше выбрать бойлер. При большом объеме потребления можно комбинировать, например, на кухне – проточный водонагреватель, а в ванной – бойлер.

В современных условиях нет причин обосновывать возможность обеспечения жилого дома или загородной дачи горячей водой. Но не всегда наше жилье имеет централизованное подключение водопровода и в частности горячего водоснабжения. Именно на этот случай существуют водонагревательные системы, по виду они подразделяются на накопительные и проточные.

В данной статье мы рассмотрим главный вопрос – чем отличается проточный водонагреватель от накопительного, и какой лучше выбрать для установки в доме или квартире.

Разберем особенности устройства каждого из них, плюсы и минусы, а так же попытаемся дать ответ на поставленный выше вопрос.

Виды водонагревателей

Устройства для нагревания воды в бытовых условиях разделяются на два основных вида – проточный и накопительный.

Проточный водонагреватель предназначен для получения воды с температурой до 65 градусов в непрерывном режиме. Повышение температуры происходит в камере ограниченных размеров, при прохождении воды в непосредственном контакте с нагревателем. В качестве такового используются тепло электронагреватели различных конструкций.

Регулировка степени нагрева проточной воды производится при помощи специальных регуляторов.

Заслуживают внимания индукционные проточные водонагреватели, представляющие собой закрытый сосуд, наполненный тепловыделяющими металлическими элементами (стальные шарики или нарубленные гвозди диаметром порядка 5 миллиметров).

Это может быть пластиковая труба, обмотанная катушкой из медного эмалированного провода. При прохождении тока по проводу на поверхности тепловыделяющих элементов индуцируются вихревые токи, разогревающие их и проходящую по трубе воду.

К минусам устройства можно отнести необходимость использования в такой системе циркуляционного насоса.

Накопительный водонагреватель представляет собой емкость объемом до 200 литров, в которой постоянно поддерживается нужная температура. Время разогрева в зависимости от емкости сосуда может достигать 5 часов, но далее температура поддерживается постоянной.

Потолок температуры может быть весьма высоким, до 95 градусов, но на практике это не применяется. Обычный режим не более 65 градусов, при этом используется смеситель.

Нагрев воды в накопительном водонагревателе производится с использованием электроэнергии, природного газа и нетрадиционных источников, например солнечной энергии.

Проточный водонагреватель – принцип  действия, устройство и характеристики

В настоящее время на российском рынке имеется множество моделей данных приспособлений от различных производителей. Они могут отличаться качеством сборки, сложностью конструкции и другими параметрами. Но принцип действия один для всех – нагрев воды в потоке за короткий промежуток времени.

Для этого используются электрические нагреватели большой мощности, и вода в таком бойлере нагревается практически мгновенно. При этом в большинстве из них включение ТЭНа производится при повороте рукоятки открывания крана.

Электрические проточные нагреватели пользуются все большей популярностью у населения ввиду простоты использования и надежности.

Устройства такого рода бывают двух видов:

  1. Напорные закрытого типа.
  2. Безнапорные открытые.

Напорный — может обеспечивать горячей водой сразу несколько точек, работающих одновременно. Ограничивающим параметром является предел давления, которое может быть обеспечено водопроводной сетью.

Нагреватели безнапорного типа нормально работают при любом давлении, если они подключены непосредственно к точке водозабора.

Внутри корпуса проточного водонагревателя установлена система управления, которая автоматически отключает подачу энергии, при сверхнормативном росте температуры.

Рассмотрим нагревательные элементы и их особенности подробнее

Возможные варианты падения давления в водопроводе также учтены в большинстве конструкций установкой стабилизатора.

Нагревательные элементы в виде спирали или трубчатых ТЭНов устанавливаются либо непосредственно в герметичном корпусе, либо помещаются внутрь прочных пластиковых трубок. В любом варианте при прекращении подачи воды они очень быстро охлаждаются, что препятствует образованию накипи на их поверхности.

Подобные конструкции применяются в регионах, где наблюдается повышенная жесткость воды. Закрытые нагреватели представляют собой те же устройства, но заключенные в медные или латунные трубки. Это увеличивает пожарную безопасность всего устройства.

Способы управления нагревом

В современных видах в проточных нагревателях используются две основных схемы управления процессом нагрева:

  1. Гидравлическое — предусматривает ручную регулировку процесса в ступенчатом режиме. В большинстве моделей имеется 6 степеней регулировки, которые устанавливаются вручную. При таком способе регулировки в случае низкого давления воды в системе нагреватель может не включиться.
  2. Электронное управление — производится в автоматическом режиме с использованием терморегулятора, с помощью которого задается нужная температура.

Безусловно, второй вариант управления более удобен в использовании и популярен у пользователей. Управление нагревом производится микропроцессором для поддержания заданной температуры, затрачивая на этот процесс оптимальное количество электроэнергии. Поэтому такие нагреватели более экономичны.

Устройства с электронным управлением обычно устанавливаются в стороне от точек потребления, поскольку выпускаются в виде пластиковых боксов со встроенными блоками управления.

Плюсы и минусы проточных систем

Причиной популярности проточных систем в настоящее время является их компактность и простота установки. Вместе с тем, пользоваться ими гораздо удобнее – вода нагревается за несколько секунд и использовать можно любое ее количество. В то же время 100 литровый бойлер нужно греть порядка 5 часов.

К положительным сторонам проточных типов можно отнести следующие моменты:

  1. Простота пользования – включил, попользовался – выключил.
  2. Возможность потребления любого количества горячей воды в течение длительного времени. Ожидание нагревания воды составляет порядка 2-х минут.
  3. Проточные водонагреватели не требуют дополнительного ухода и обслуживания.
  4. Компактные размеры устройства, которое можно установить в любом укромном месте, включая пространство под умывальником или мойкой, а то и просто на место смесителя.
  5. При потреблении ограниченного объема горячей воды, проточные водонагреватели экономичнее накопительных бойлеров.
  6. Стоимость проточных систем ниже, чем накопительных.
  7. Вода при нагревании не теряет своих качеств, ее можно использовать для приготовления пищи и даже пить.

В то же время есть моменты, которые можно отнести к минусам:

  1. Максимальная температура воды при использовании проточных нагревателей составляет 40-42 градуса. Но этого достаточно для использования на любые хозяйственно-бытовые нужды.
  2. Расход электроэнергии увеличивается с повышением мощности устройства.
  3. Получение большого количества воды связано с повышенным расходом электроэнергии.
  4. Стабильная работа проточных водонагревателей зависит от устойчивого режима подачи электроэнергии. Не исключена необходимость использования стабилизаторов.

Необходимо обратить внимание на тот факт, что проточные водонагреватели относятся к устройствам повышенной мощности, поэтому для них требуются отдельные от основной сети подводки для подключения.

Сечение провода зависит от мощности устройства, а подключение следует производить через дополнительные автоматы на 9-16 ампер.

Проточный водонагреватель или бойлер, что выбрать


Смотрите это видео на YouTube

Для долгой и успешной эксплуатации проточного водонагревателя при установке нужно соблюсти ряд условий:

  1. Установку прибора нужно производить как можно ближе к точке потребления, чтобы не было значительных тепловых потерь в трубопроводе.
  2. При наличии очень жесткой воды необходимо использовать специальные фильтры, в противном случае на трубах и нагревательных элементах появится известковый налет.
  3. Не рекомендуется использовать такой водонагреватель в неотапливаемом дачном доме.
  4. Расположение водонагревателя должно исключать попадание на его корпус брызг воды.

Нужно учитывать, что в старых домах проводка рассчитана на потребление не более 3-х киловатт мощности. Для нормальной работы проточного водонагревателя обязательно сделать отдельную проводку от распределительного щитка.

Проточные газовые водонагреватели

При наличии в регионе магистрального газа, можно использовать приборы, работающие на этом виде топлива. По экономическим показателям эксплуатация газовых устройств обходится гораздо дешевле, чем электрических.

Вода в газовой колонке проходит через медный теплообменник, обогреваемый горелкой. Устройство оснащается защитной автоматикой от перепадов давления в водопроводной сети, перебоев с подачей газа и других ненормальных явлений. Регулировка температуры производится установкой регулятора в нужное положение.

Для нормальной работы газовой колонки и безопасной ее эксплуатации требуется надежная система отвода дымовых газов и эффективная приточная вентиляция. Ввод в эксплуатацию производится специалистом газового хозяйства с составлением соответствующего акта.

Какой водонагреватель экономичнее, проточный или накопительный, имеет только один ответ – лучше выбрать газовый проточный нагреватель.

Накопительные водонагреватели — принцип действия, устройство и характеристики

Выбирая между проточным водонагревателем и накопительным бойлером, нужно учитывать следующие обстоятельства:

  • вместимость;
  • потребляемая мощность;
  • вид нагревателя;
  • способ крепления аппарата;
  • покрытие корпуса;
  • количество дополнительных функций.

Рассмотрим подробнее по пунктам.

Объем накопительного бойлера

Этот показатель определяется исходя из планируемого использования водонагревателя. Если он нужен только для мытья посуды, то вполне достаточно емкости и 15 литров.

А для стирки, душа и прочих подобных потребностей понадобится устройство объемом 100-120 литров, причем накопительный бойлер может обеспечивать одновременное потребления для нескольких точек водоразбора.

Нужно отметить, что в квартире ограничивающим фактором является еще и размер помещения. При установке прибора в просторном загородном доме его объем может достигать до 200 литров.

Проточный водонагреватель или бойлер? Выбор и обслуживание — Советы мастера по ремонту


Смотрите это видео на YouTube

Нагреватели и мощность

Возможность создания запаса горячей воды в накопительном бойлере напрямую зависит от его мощности. В зависимости от объема в устройстве устанавливается один или несколько ТЭНов. Нагреватель представляет собой нихромовую спираль, герметично упакованную в медную или латунную трубку.

Для небольшого бака емкостью до 15 литров достаточно мощности в 1 кВт, а вот для накопительного бойлера 30-50 литров потребуется мощность уже в 1,5 кВт. Емкость более 80 литров предусматривает установку нагревателя от 2,5 кВт. При этом нужно учитывать, что время нагрева для больших баков может быть довольно значительным – до 5 часов.

Как выбрать водонагреватель. Основные характеристики // FORUMHOUSE


Смотрите это видео на YouTube

Применение нагревателей, расположенных непосредственно в воде (мокрых) приводит к постепенно отложению известкового осадка на них, снижающего эффективность нагрева. Принудительная чистка или замена ТЭНов производится не реже одного раза в год.

Установка и монтаж

Установка накопительного бойлера в напольном исполнении не составляет каких либо проблем – нужно просто выставить агрегат в горизонте.

А вот качество стены для такого исполнения бойлера важно, потому что суммарный вес заполненного водой устройства может достигать сотни килограмм.

На перегородку установить такой агрегат проблематично. В данном случае нужно изготовить несущую раму из стального уголка размером не менее 30 х 30 миллиметров.

Проточный водонагреватель: как выбрать и не взорвать квартиру | Сантехника СПб | Ремонт квартир СПБ


Смотрите это видео на YouTube

Какое приспособление лучше выбрать и почему

Какой выбрать водонагреватель, накопительный или проточный? Задаваясь данным вопросом, нужно учитывать множество обстоятельств. Рассмотрим их.

Обеспеченность потребностей

Одним из первых является проблема обеспеченности, которая зависит от максимального уровня удовлетворения потребностей проживающих.

Если в доме живут 2-3 человека, достаточно проточного устройства небольшой мощности. В данном случае возможно ожидание, так как такой прибор обеспечивает только одну точку потребления.

Накопительный бойлер надежно обеспечивает горячей водой одновременно несколько точек водоразбора.

Эксплуатационные затраты

Руководствуясь здравым смыслом, понятно, что расходы на горячее водоснабжение зависят в первую очередь от величины потребления. Здесь непросто давать рекомендации, многое зависит от культуры потребления воды.

Энергоемкий проточный водонагреватель можно использовать настолько экономично, что затраты будут минимальными. Оптимизация применения возможна и для накопительных бойлеров. Так, что в этом вопросе основным критерием является приемлемость уровня затрат на горячую воду для конкретного потребителя.

Нужно учитывать, что накопительные водонагреватели требуют постоянного ухода и периодической принудительной замены нагревателей. Этого недостатка лишены проточные.

Монтаж

При установке накопительных водонагревателей требуется создание водопроводного контура, обеспечивающего их функционирование. При использовании проточных моделей в ряде случаев возможна просто замена смесителя на кран с подогревом.

Общим требованием для этих видов водонагревателей является необходимость прокладки отдельного питающего провода.

Какой водонагреватель лучше выбрать — проточный или накопительный, будет зависеть, прежде всего, от плюсов и минусов, которые мы подробно описали в данной статье и требований потребителя к самому прибору. Но с уверенность можно сказать, что самым экономичным (при наличие газовой магистрали) является проточный газовый нагреватель.

Популярные модели известных производителей

Водонагреватели производятся по всему миру в том или ином качестве и в основных параметрах различаются незначительно. Перечислить все в рамках короткой статьи невозможно, но есть признанные лидеры отрасли, которых не упомянуть невозможно:

  1. К таковым можно отнести итальянского производителя «Аристон». Отличительной его особенностью является неуклонное следование запросам рынка и постоянное совершенствование своей продукции. Основная линейка продукции представлена накопительными бойлерами объемом 30-100 литров. Фирменным решением является включение серебра в состав внутреннего покрытия емкости. Для их изготовления также используется нержавеющая сталь и титан. К положительным сторонам относят совершенное электронное управление с использованием сенсорных экранов.

  1. Не менее знаменит известный производитель «Электролюкс» (в 2019 году этому производителю исполняется 100 лет). При постоянно росте функциональности приборов этого производителя, их всегда отличает высокое качество продукции. В современных моделях установлена эффективная автоматика по давлению и температуре.

Для покрытия внутренней поверхности применяется долговечная стеклокерамика, обладающая, к тому же, обеззараживающими свойствами.

В большинстве конструкций используются спаренные нагреватели. Такая конструкция позволяет экономить электроэнергию.

К минусам продукции этого бренда относят, прежде всего, высокую стоимость продукции с заметной разницей при сравнении, и невысокий срок службы нагревательных элементов.

Продукция бренда «Электролюкс» отличается утонченной элегантностью исполнения.

 

  1. Продукция словенского производителя «Горенье» отличается стремлением следовать пожеланиям своих потребителей при высоком качестве продукции. Для внутренних поверхностей бака используются высококачественные эмали и нержавеющая сталь. Отличительной особенностью этих приборов является широкая линейка по емкостям и мощности. В изделиях этой марки устанавливается эффективная система управления для контроля всех основных параметров работы.

  1. Не исключено, что потребителя заинтересует продукция отечественных потребителей. Например, интересен водонагреватель «Элвин», который за 40 минут согреет 30 литров воды до температуры 70 градусов. Агрегат помещен в корпус из нержавеющей стали толщиной 1 миллиметр. Мощность ТЭНа составляет всего лишь 1,5 кВт.

Заключение

Мы изложили достаточно информации, чтобы решить, что лучше, накопительный или проточный электрический водонагреватель для вашего дома или квартиры, как они отличаются, и какое устройство лучше подбирать. Но следует еще раз обратить внимание на тот факт, что выбирать из электрических водонагревателей приходится только в том случае, когда нет доступа к магистральному природному газу.

Проточный газовый водонагреватель по большинству показателей гораздо выгоднее в экономическом плане, а его эксплуатация и обслуживание не составит проблем для самого требовательного потребителя.

ATMOR Basic Подключение и эксплуатация / Проточный водонагреватель / Если отключили горячую воду


Смотрите это видео на YouTube

Подбирая нагреватель, оцените этот вариант.  Здесь кроется ответ, на самый главный вопрос, озвученный в нашей статье – что выгоднее проточный или накопительный водонагреватель.

Какой водонагреватель лучше — проточный или накопительный?

Независимо от времени года, наличие в доме горячего водоснабжения является необходимым условием для комфортного проживания. Принять душ, вымыть посуду и решить массу других бытовых проблем невозможно без горячей воды.

Поскольку полагаться на бесперебойную подачу горячей воды не всегда разумно, поэтому широкое распространение получили различные автономные системы.

В нашем обзоре подробно рассматриваются принципы работы и назначение водогрейных агрегатов, анализируются особенности конструкции и методика монтажа, приводится сравнительная характеристика. Прежде чем окончательно решить, какой водонагреватель лучше – проточный или накопительный, ознакомьтесь с приведенным ниже материалом.

Принцип работы проточного водонагревателя

Прежде всего, следует выделить две основных модификации проточных нагревательных устройств: газовые колонки и электрические системы.

Электрический проточный водонагреватель представляет собой герметичную емкость небольшого объема, внутри которой смонтированы ТЭН и необходимые датчики. Прибор оснащен блоком управления, позволяющим регулировать температуру воды на выходе.

Нагрев воды происходит практически мгновенно, однако следует учесть, что даже мощные модели проточных нагревателей не смогут обеспечить температуру более 600С. Кроме этого, степень нагрева сильно зависит от давления в трубах и температуры воды на входном патрубке.

Газовая колонка была разработана немецкими инженерами в начале ХХ в., и, в настоящее время, получила довольно широкое распространение в быту и промышленности.

В момент открытия крана с горячей водой, происходит автоматическое разжигание газовой горелки. Холодная вода, циркулируя в змеевике теплообменника, быстро нагревается и поступает к точкам раздачи. Если необходимости в горячей воде нет, автоматический блок управления перекрывает доступ кислорода в камеру сгорания и горелка тухнет.

Несмотря на значительные различия в конструкции, принцип нагрева воды в проточном водонагревателе и в газовой колонке остается неизменным: быстрый нагрев поступающей воды непосредственно перед потреблением.

Особенности накопительного водонагревателя

Как и проточных агрегатов, у накопительных водонагревателей существует классификация на несколько типов:

  • Электрические;
  • На твердом топливе;
  • Солнечные.

Электрические бойлеры получили самое широкое распространение. Прибор представляет собой термоизолированный бак с защитным покрытием на внутренней поверхности и электрическим ТЭН внутри. Для автоматизации управления и регулировки температуры нагрева устройство оснащается электронным блоком управления.

Основной характеристикой накопительного бойлера является его объем, именно этот показатель является определяющим при выборе водонагревателя. Как показывает анализ рынка, наибольшей популярностью пользуются модели емкостью от 50 до 150 л. Для защиты внутренней поверхности бака могут использоваться три вида покрытий:

  • Титановое напыление;
  • Антикоррозионное покрытие;
  • Стеклофарфоровое покрытие.

Наиболее дорогие модели имеют титановое напыление, в бюджетном сегменте используется преимущественно стеклофарфор.

Бойлеры на твердом топливе целесообразно использовать в частном домовладении или на даче, поскольку установка такого прибора в многоквартирном доме проблематично, поскольку потребует переделки всей вентиляционной системы и устройства дымохода. Кроме того, хранение в квартире запаса дров или угля не увеличивает комфорта.

Накопительные нагреватели на солнечной энергии

вряд ли смогут в ближайшее время составить конкуренцию твердотопливным, электрическим и газовым агрегатам, поскольку, при высокой цене, их производительность оставляет желать лучшего. Еще один существенный недостаток — зависимость нагрева от освещенности батарей.

Что лучше выбрать для дома – накопительный или проточный водонагреватель?

Дать однозначный ответ по этому поводу нельзя, поскольку каждый агрегат оптимален в своей области. Чтобы принимать душ, двум членам семьи, вовсе не обязательно устанавливать громоздкий бойлер. И напротив, для обеспечения потребностей 4-х человек, даже самого мощного проточного водонагревателя недостаточно.

Чтобы определить, какое устройство является оптимальным для конкретных условий, ниже приводится сравнительная характеристика электрических накопительных водонагревателей и проточных систем подогрева.

Вес и габаритные размеры

Поскольку среднестатистическая проточная система редко весит больше 2-х кг, а его размеры не превышают 300 х 200 х100 мм (это не относится к газовым колонкам), дальнейшее сравнение в этой категории не имеет смысла. Даже самый компактный накопительный водонагреватель имеет вес не менее 55 кг и габариты 550 х 500 х 400 мм. Важно отметить, что настенное крепление допускается только для моделей объемом не более 120 л, бойлеры с объемом 150 л и свыше, выпускаются в напольном исполнении.

Что экономичней

Если оценивать, какой водонагреватель потребляет больше электроэнергии проточный или накопительный, то ответ на это предельно четко сформулирован в школьном курсе физики:

Для подогрева одного литра воды до заданной температуры накопительные и проточные водонагреватели израсходуют равное количество электроэнергии.

Несмотря на это, показания счетчика при использовании бойлера будет больше, поскольку в этом случае энергия расходуется не только на нагрев, но и автоматическое регулирование температуры воды в заданных пределах.

Однако здесь не все так очевидно, как кажется на первый взгляд. Прежде всего, нагрев воды в емкости накопительного водонагревателя может существенно превышать 600С, что дает возможность смешивать ее холодной, увеличивая реальный объем горячей воды.

Во-вторых, на работу проточной системы оказывает существенное влияние температура воды на входном патрубке и давления в магистрали, в то время как на работе накопительных систем эти факторы практически не сказываются, другими словами, работа бойлера стабильна, чего нельзя сказать о проточном водонагревателе.

Работы по установке и запуску

Монтаж проточных и накопительных систем несколько различается.

Установка проточного водонагревателя чаще всего выполняется при помощи армированных шлангов. Вход устройства соединяется с магистралью холодной воды, выход – со смесителем. Особое внимание следует уделить электромонтажным работам. Если потребляемая мощность превышает 5 кВт, подключение должно осуществляться через трехфазную сеть. Независимо от того проточный или накопительный водонагреватель устанавливается, наличие заземления является обязательным условием.

Для монтажа накопительного бойлера 380В не потребуется, однако следует убедиться в исправности существующей проводки, или использовать отдельный кабель соответствующего сечения. При настенном креплении используют металлические анкерные крепления диаметром не менее 10 мм, длина которых не менее 100 мм.

Отличительной особенностью накопительных агрегатов является возможность интеграции непосредственно в систему подачи горячей воды. Это позволяет использовать любой смеситель, имеющийся в квартире. Для предотвращения утечки в основную магистраль, устанавливают специальный кран, перекрывающий сообщение между водопроводом и домашними потребителями.

Подводя итоги, можно выделить главные достоинства и недостатки накопительных и проточных водонагревателей.

Преимущества проточных систем:

  • Моментальный нагрев воды до требуемой температуры;
  • Компактность и незначительная масса;
  • Не требуют особого ухода;
  • Доступная цена.

Недостатки:

  • Высокая нагрузка на электропроводку, нередко необходимо наличие трехфазной электропроводки.
  • Температура на выходе зависит от давления в системе и температуры поступающей воды;
  • Водонагреватели малой и средней мощности не обеспечивают достаточного напора.

Достоинства накопительных систем:

  • Температура воды всегда находится в заданных пределах;
  • Возможность централизованной подачи горячей воды ко всем потребителям;
  • Процесс нагрева не зависит от внешних факторов.
  • Для подключения достаточно исправной бытовой электросети 220В.

Недостатки:

  • Необходимость регулярного технического обслуживания;
  • Длительный срок первичного нагрева;
  • Значительные габаритные размеры и масса требуют для крепления надежной опорной поверхности (бетон, кирпичная кладка).

Ниже приводятся отзывы потребителей, уже сделавших свой выбор, какой водонагреватель лучше выбрать, проточный или накопительный.

Отзывы покупателей

Отдых на даче для нашей семьи всегда был чем-то священным. Для полного счастья не хватало только горячей воды (холодную берем из своей скважины). Лучшим решением стал проточный водонагреватель ElectroluxSmartfix. Все понравилось, особенно цена. Устанавливал я его сам – никаких проблем не возникло. Когда сезон заканчивается, нет ничего проще, чем снять водонагреватель и отвезти домой. Вот уже два сезона он у нас отработал на 5+, единственное слабое место – не успевает прогревать воду если кран открыть посильнее, а в остальном все устраивает.

Леонид Андреевич, г. Саратов.

После 9 лет работы 80 л накопительный нагреватель «Термекс» приказал долго жить, но оставил о себе самые приятные воспоминания. Поскольку оставаться без горячей воды, по милости коммунальных служб, нам с мужем совсем не хотелось, а предыдущая модель нас вполне устраивала, решили снова купить «Термекс», только на 50 л. Старые коммуникации у нас остались нетронутыми, поэтому подключение заняло минут 15, теперь мы снова независимы от произвола водоканала! Что касается расхода электричества, не могу сказать, что он сильно вырос, вероятно это связано с привычкой к 80 л старому бойлеру.

Буду краток: купил проточный нагреватель Bosh. Установил. Пользуюсь почти год. Все устраивает, особенно бесконечность горячей воды. Предупреждаю на собственном опыте: если кто-то находится в душе, не стоит неожиданно открывать, и уж тем более закрывать смеситель на кухне можно, либо холодно, замерзнуть, либо горячо обжечься, а кроме этого все отлично. Андрей, г. Харьков.

Эксплуатация проточной системы подогрева, обычно, связана с непрерывной потребностью в горячей воде. Он идеально подходит для дачи и производственных помещений. Использование в квартире или частном доме проточного водонагревателя не целесообразно, поскольку значительно увеличивает потребление электричества, требует отдельного подключения к электросети и не обеспечивает стабильности нагрева. Кроме этого, можно серьезно обжечься при несогласованном использовании. Никита, г. Тверь.

Тщательно проанализировав, вместе с вами, особенности конструкции, достоинства и слабые стороны, а также особенности монтажа, на вопрос, какой нагреватель лучше проточный или накопительный, можно дать следующий ответ: использование проточных агрегатов целесообразно для оперативного обеспечения горячей водой в любом количестве. Накопительные бойлеры работают более стабильно и предсказуемо, потребляют меньше электроэнергии и не в такой степени нагружает электропроводку.

Какой водонагреватель лучше: проточный или накопительный | 5domov.ru

Все уже давно привыкли к комфорту, в том числе и к горячему водоснабжению. Но, случаи отключения горячей воды на длительный срок по-прежнему довольно частое явление. Помочь в решение этой проблемы может электрический водонагреватель. Приобретая водонагреватель, мы встаем перед выбором: какой предпочесть? Попробуем разобраться.

Электрические водонагреватели делятся на 2 больших класса по способу нагрева воды: накопительные и проточные.

Согласно статистике, примерно 85% устанавливаемых в квартирах водонагревателей – накопительные.

Оглавление:

  • Как выбрать накопительный водонагреватель
  • Как выбрать проточный водонагреватель
  • Плюсы и минусы накопительных и проточных водонагревателей
  • Какой водонагреватель выбрать
  • На что еще следует обратить внимание при выборе водонагревателя

Как выбрать накопительный водонагреватель

Накопительные водонагреватели представляют собой герметичный бак, внутри которого расположены термоэлектронагревательные элементы (ТЭНы). Как нетрудно догадаться из названия, они нагревают воду, содержащуюся в баке.

Снаружи бак покрыт теплоизоляционным материалом, что создает своего рода термос, который решает 2 проблемы – вода в баке дольше остается горячей и не позволяет нагреваться наружному корпусу водонагревателя.

Накопительные водонагреватели

Все накопительные водонагреватели оснащены регулятором температуры, механическим или электронным, который позволяет регулировать температуру нагрева воды в диапазоне, обычно, от 35 до 85 градусов. При нагревании воды до заданной температуры, встроенный термометр передает сигнал на реле, которое отключает нагревательные элементы. При снижении температуры, например, когда горячая вода расходуется и освободившееся место в баке заполняется холодной или просто остывает, реле включает ТЭНы.

Принцип работы накопительного водонагревателя

Нагревательных элементов может быть 1 или несколько, в зависимости от конструкции и объема бака. Суммарная мощность нагревательных элементов варьируется обычно в пределах от 1 до 3 кВатт, что позволяет подключать водонагреватель к обычной сети электропитания через обычную розетку. Желательно, чтобы на участке электроцепи, к которой подключается прибор, были установлены устройство защитного отключения или диффавтомат.

Нагреватель подключается к сети электропитания через розетку

Емкость бака может быть разной от 10 литров до 300 и более. Так как суммарная мощность ТЭНов относительно не велика (примерно как у электрочайника), а объем нагреваемой воды довольно большой, на нагрев требуется значительное время. Для комфортной эксплуатации следует еще до покупки рассчитать примерное количество горячей воды, которое может понадобится одновременно или через небольшие временные промежутки. Для рассчета можно взять усредненный показатель расхода 30-50 литров на человека, то есть для семьи из 4 человек подойдет накопительный водонагреватель объемом от 120 литров, однако не будем забывать, что вода нагревается довольно долго, поэтому лучше иметь некоторое количество горячей воды в запасе. Таким образом, на семью лучше всего подойдет водонагреватель объемом 150-200 литров.

Таблица примерного потребления воды

Накопительные водонагреватели бывают вертикальные и горизонтальные, принципиальной разницы между ними нет никакой, и выбор зависит лишь от места установки и эстетических предпочтений покупателя. По способу установки водонагреватели подразделяются на напольные и, более распространенные, настенные. Из-за значительного веса устройства в заполненном состоянии подвешивать водонагреватель следует только на прочные стены, желательно на несущие. Перегородки для этого совершенно не подходят.

Горизонтальный настенный водонагреватель

Так как в баке водонагревателя постоянно присутствует вода, он подвержен коррозии. Для сохранности металл емкость изнутри покрывают эмалью, либо изготавливают ее из нержавеющей стали или титана. Внешний корпус обычно также покрывается эмалью, однако, в последнее время, более широкое распространение получают модели с корпусом из нержавеющий стали. Они имеют не только высокие эксплуатационные характеристики, но и хороший внешний вид.

Устройство накопительного водонагревателя

Конструктивно водонагреватели подразделяются на модели с сухим ТЭНом и, соответственно, с «мокрым». Сухим или закрытым ТЭНом называют нагревательный элемент, расположенный внутри керамической колбы и не имеющий непосредственного контакта с водой. Мокрый или открытый ТЭН, по сути, является большим электрокипятильником, размещенным внутри бака. Корпус нагревательного элемента изготавливается из трубки из нержавеющей стали или меди.

Внешний вид сухого и мокрого ТЭНов

Нагреватели с сухим нагревательным элементом значительно дороже, однако имеют большой плюс по сравнению с «мокрыми» аналогами. Накипь, которая является основной причиной поломок открытых ТЭНов, на сухих не образуется. Открытые ТЭНы нагревают воду быстрее, но расходуют больше электроэнергии. С точки зрения опасности поражения электротоком сухие элементы безопаснее. Мокрые ТЭНы, как правило, взаимозаменяемы, т.е. подходят к разным моделям, сухие же выпускаются разные для каждой модели водонагревателя.

Для борьбы с коррозией устанавливается магниевый анод. Магний применяется из-за его низкого электрохимического потенциала. Анод довольно быстро изнашивается и собирает на себя накипь, тем самым защищая стенки бака и нагревательные элементы. При своевременной замене анода водонагреватель без нареканий прослужит длительное время.

Новый и старый магниевые аноды

Некоторые модели снабжены специальной функцией, позволяющей избежать замерзания воды в баке зимой. Для этого устройство поддерживает небольшую плюсовую температуру.

Как выбрать проточный водонагреватель

Принцип действия проточного водонагревателя основан на нагреве проходящей через специальный теплообменник воды. Так как отсутствует накопительный бак, нагревается текущая вода, т.е. нагрев требуется довольно быстрый, для чего, в свою очередь, необходим нагревательный элемент высокой мощности.

Проточные водонагреватели

По типу нагревательного элемента проточные водонагреватели подразделяются на устройства с неизолированной спиралью, в которых нагреваемая вода проходит через систему трубок и модели с закрытым ТЭНом.

В любом случае все проточные водонагреватели оснащаются устройствами защиты от перегрева, которые отключают нагревающий элемент при достижении критической температуры. Также все устройства оборудованы датчиком потока, который включает и отключает нагревательный элемент в зависимости от наличия напора в водопроводной системе.

Устройство проточного водонагревателя

По способу подключения к водопроводу водонагреватели также различаются. Существует богатый выбор моделей, которые выглядят почти как обычный водопроводный кран. Устанавливаются они непосредственно на раковину. Есть модели, у которых вместо излива подключена душевая лейка, либо девертор, а уже через него – излив и лейка. Как правило это относительно маломощные модели, мощностью 3-4 кВт, способные нагревать воду только для одной точки водоразборы, и то, льющуюся без большого напора.

Виды проточных водонагревателей

На самых простых моделях мощность нагрева не изменяется, температура регулируется скоростью потока: больше напор – вода холоднее, меньше – теплее. Более дорогие артикулы снабжены механической либо электронной регулировкой температуры. Некоторые модели оснащаются пультами дистанционного управления. Однако, в отличие от накопительных водонагревателей, эта регулировка довольно условна, ведь температура воды на выходе зависит также и от температуры и давления воды в водопроводе.

Процесс нагревания воды в проточном водонагревателе

Более мощные модели врезаются непосредственно в систему холодного и горячего водоснабжения и обеспечивают горячей водой несколько точек водоразбора. Однако мощность таких проточных водонагревателей доходит до 30 кВт, а бывает и более. Электропроводка в домах более-менее современной постройки рассчитана на 12-15 кВт на всю квартиру, а в старых домах и того меньше. То есть, подключив такой водонагреватель, вы гарантированно обесточите свою квартиру при наличии качественных, срабатывающих автоматических выключателей. При их отсутствии, например, по старой традиции, они заменены на «жучки» — возгорание.

Не стоит покупать очень мощные водонагреватели (рекомендуется 2-3 кВт), так как проводка квартиры может не выдержать такого напряжения

В целом, монтаж проточного водонагревателя значительно проще, чем накопительного. Они либо врезаются в мойку (модели в виде смесителя), либо вешаются на стену. При этом вес и габаритные размеры проточного водонагревателя небольшие из-за отсутствия накопительного бака, поэтому никаких ограничений в материале и толщине стен нет. А вот подключение устройства к электросети, возможно, потребует установки дополнительного автомата в электрощитке и прокладки отдельной кабельной линии.

Плюсы и минусы накопительных и проточных водонагревателей

Накопительные водонагреватели

Плюсы:

  • Относительно невысокая стоимость
  • Низкое энергопотребление
  • Способность сохранять тепло какое-то время без электропитания
  • Простота подключения к электросети

Минусы:

  • Большие размеры
  • Большой вес
  • Необходимость периодического обслуживания
  • Требуется время для нагревания воды

Проточные водонагреватели

Плюсы:

  • Небольшие размеры
  • Мгновенный нагрев воды

Минусы:

  • Высокая потребляемая мощность

Существует мнение, что проточные водонагреватели расходуют больше электроэнергии из-за своей высокой мощности. Это утверждение верно только отчасти, ведь проточный водонагреватель расходует электричество только в момент разбора горячей воды, в то время как накопительный при меньшей мощности расходует энергию длительное время на нагрев большого количества воды и на поддержание температуры.

Какой водонагреватель выбрать

Прежде, чем отвечать на этот вопрос, нужно понять, для чего нужен водонагреватель?

Если водонагреватель устанавливается в городской квартире в районе, где горячее водоснабжение не отключается на длительное время – вполне достаточно обычного проточного водонагревателя мощностью 2,5-3 кВт, либо двух маломощных, первый – на кухне, второй — в ванной комнате. В этом случае важно не включать их одновременно.

Проточный водонагреватель лучше устанавливать в квартирах, где горячее водоснабжение отключается редко и непродолжительно

Если вода отключается на 1-2 недели – можно установить накопительный водонагреватель объемом 30-60 литров. Скорее всего, возникнут небольшие неудобства: если количество членов семьи больше трех, придется ждать пока нагрееется вода после того, как ее всю израсходуют. Если же габариты квартиры позволяют установить более объемный водонагреватель – можно установить устройство большего объема.

Стандартный накопительный водонагреватель лучше устанавливать в квартирах, где несколько раз в год происходит плановое отключение горячей воды

Если водонагреватель устанавливается в загородном доме с постоянным проживанием – нужен накопительный, объемом 120 и более литров, из расчета 30 литров на человека + 30-40 литров «запасных».

В частных домах рекомендуется устанавливать большие накопительные водонагреватели — от 120-150 литров

Водонагреватель для дачи лучше использовать проточный, небольшой мощности. Хотя, опять же, мощность водонагревателя зависит в первую очередь от характеристик электросети. Накопительный в данном случае неудобен тем, что уезжая с дачи в холодное время года воду придется сливать, чтобы избежать повреждения бака.

Для дачи рекомендуется использовать маломощный проточный водонагреватель

Существует еще один класс водонагревателей – косвенного нагрева. Использовать его можно только в частных домах с автономной системой отопления. Труба с теплоносителем проходит через бак с холодной водой, нагревая ее в отопительный период. В теплое время года, когда отопление отключено, такой водонагреватель работает как обычный накопительный.

В частных домах с автономной системой устанавливаются водонагреватели косвенного нагрева

На что еще следует обратить внимание при выборе водонагревателя

В первую очередь, как при покупке любого электроприбора, который будет использоваться в помещениях с повышенной влажностью, следует посмотреть степень защиты IP. После букв IP указаны 2 цифры, первая – защита корпуса от проникновения пыли и твердых тех, в случае с водонагревателем она не особо важна, однако чем выше степень – тем лучше. Вторая цифра – степень защищенности от воды. Этот показатель критичен при выборе водонагревателя, должен быть не меньше 4 – защита от брызг, падающих под любым углом, а лучше 5 – защита от струй, падающих под любым углом. Можно быть сколько угодно осторожным, не брызгать на водонагреватель, или вообще расположить его, например, в кладовке, однако от повреждений системы водоснабжения никто не застрахован. В этом случае шанс получить электротравму при низкой степени защиты очень велик.

Таблица с расшифровками цифр степени влагозащищенности водонагревателя (IP)

Важно также обратить внимание на качество сборки и окраски корпуса. Хоть внешний вид не влияет на работоспособность водонагревателя, однако позволяет судить о качестве сборки и комплектующих в целом.

Ну и основное правило при любых ремонтно-строительных работах: не экономить на мелочах! Можно купить водонагреватель за несколько десятков тысяч, сэкономить на копеечном шланге и вместо удовольствия от хорошо работающей системы получить наводнение.

ПРОТОЧНЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ или бойлер? Плюсы и минусы бойлера на кран

Слово «бойлер» в последнее время мы слышим все чаще, ведь стоимость газового нагрева воды существенно возросла, а горячую воду постоянно отключают на профилактику или аварийные ремонты.

В продаже можно встретить два типа электрических нагревателей воды: проточные и накопительные. В ряде случаев и тот, и другой тип называют бойлером. Верно ли это утверждение, какие бывают водонагреватели, и как выбрать бойлер – эти и иные вопросы мы рассмотрим ниже.

Водонагреватели проточные: плюсы и минусы

В проточном электроводонагревателе водяного бака нет, а вода греется, проходя по узкой трубке через ТЭН. Как выбрать водонагреватель проточного типа?

Проточные водонагреватели могут быть напорными или безнапорными.

Напорные модели способны работать со смесителями различного типа. Мощность их нагревателя весьма значительна – до 36 кВт, поэтому чаще всего такие устройства предлагаются для сети 380В. Устанавливаются напорные водонагреватели в водопроводную сеть до смесителя. Применяются для многоточечного водоразбора (для кухонных моек, умывальников, душевых кабин). Также предлагаются модели для встраивания в мебель и для скрытого размещения.

Безнапорные проточные водонагреватели работают только на одну точку, устанавливаются исключительно после смесителя и комплектуются собственным краном, лейкой или набором кран + душ. Некоторые модели работают только в паре со специальным трехходовым смесителем (из комплекта) или могут быть встроены в смеситель. Мощность безнапорных моделей – до 8 кВт. Применяются на домашней кухне, в душевых кабинах, на даче летом, в офисах, в гастрономических пунктах и прочее.

Как выбрать водонагреватель такого типа? Помимо максимальной температуры нагрева, обращать внимание здесь следует на два параметра:

  • Производительность (л/мин). К примеру: 2-4 л/мин – вымыть руки, 3-5 л/мин – помыть посуду, 4-8 л/мин – принять душ, 8-10 л/мин – набрать ванную.
  • Мощность (номинальная, кВт). Например: 3-4 кВт – вымыть руки, 7-17 кВт – принять душ, 21 кВт и более – набрать ванную.

Также имеет значение тип управления: электронное или гидравлическое. Водонагреватели с электронным управлением – максимально комфортны и удобны в эксплуатации.

«Плюсы» проточных водонагревателей:

  • Нагрев – моментальный.
  • Размеры – компактные.
  • Техобслуживание – простое.
  • На накопительные бойлеры Атлантик цена немножко выше чем на проточные.

«Минусы»:

  • Необходимость прокладки силового кабеля – требуется мощная электропроводка и УЗО.
  • Зависимость от температуры воды в водопроводе (зимой эффективность устройства снижается) – на выходе чаще теплая вода, а не горячая.
  • Недостатком можно считать и то, что маломощные проточники (вариант для стандартной квартиры) способны работы только на одну точку водоразбора.

Накопительные бойлеры: как выбрать правильную модель?

Накопительный водонагреватель  – это герметичная емкость определенного объема, в которой при помощи электрического нагревателя подогревается вода. Как выбрать бойлер правильно? При выборе бойлера стоит обращать внимание на три параметра:

  • Объем бака от 10 до 300 литров.
  • Тип нагревателя: «сухой» или «мокрый».
  • Вариант монтажа: бойлер горизонтальный, вертикальный или двухвариантный.

Для использования на кухне будет достаточно 15-30-литрового бойлера, для мытья рук – 10-15 л, для приема душа одним человеком – 30-50 л, для семейного использования в квартире – 80-100 л (100-литровый бойлер рекомендуется тем, кто собирается принимать ванну). Водонагреватели от 150 литров и более устанавливаются на пол и рассчитаны на трехфазные сети, поэтому их применение оправдано на предприятиях и в частных домах.

От типа ТЭНа будет зависеть, насколько часто бойлер придется обслуживать (модели с «сухим» ТЭНом обслуживаются в 2 раза реже) и как долго он прослужит. «Мокрый» нагревательный элемент – аналог кипятильника, он контактирует с водой и «обрастает» накипью. «Сухой» нагреватель изолирован от воды – он размещен в капсуле или колбе. Бойлеры с «сухим» ТЭНом  могут иметь гарантию до 7-8 лет, вместо 2-5 лет у аналогов с «мокрым» нагревателем, а для замены или осмотра нагревателей в таких моделях сливать воду не требуется.

«Плюсы»:

  • Энергопотребление всего 1-2,5 кВт.
  • Способность «раздавать» воду на несколько точек.
  • Нагрев воды до 65-80°С.

«Минусы»:

  • Ожидание нагрева воды после полного опорожнения бака.
  • Существенные габариты и вес.
  • «Мокрый» ТЭН подвержен коррозии.
  • Необходимость в регулярном техобслуживании.

Желаете сэкономить место? При выборе бойлера обращайте внимание на Slim-модели, прямоугольные водонагреватели и бойлеры с плоским корпусом. Они занимают меньшую площадь и работают более эффективно. Для тех, кто намерен экономить электроэнергию, рекомендуется выбрать бойлер с электронным управлением.

Так же у нас можно заказать услугу монтажа бойлера в Киеве.

Поток жидкости в котлах и парогенераторах

Пар играет важную роль на многих заводах и объектах, и он широко используется в приложениях, включая промышленное отопление, электрообогрев, приводы паровых турбин, очистку пара, использование в технологических процессах, распыление с использованием пара, очистку , увлажнение и увлажнение. Котел или парогенератор — это устройство, используемое для производства пара путем подачи тепловой энергии на воду.

В данной статье рассматриваются котлы и парогенераторы и движение жидкости в них. Приведены полезные рекомендации для широкого спектра котлов и парогенераторов — от небольших простых котлов до крупных сложных многосекционных парогенераторов для крупных промышленных объектов.

Котлы и парогенераторы

Котел включает топку или топку для сжигания топлива и выработки тепла. Вырабатываемое тепло передается воде с образованием пара — процесс кипения. Это производит пар со скоростью, которая варьируется в зависимости от работы котла. Для производства пара следует использовать высококачественную очищенную воду, известную как питательная вода для котлов. Питательная вода котлов под давлением подается в котлы или системы выработки пара с помощью насосов питательной воды котлов. Чем выше температура топочной части котла, тем быстрее вырабатывается пар. Любое остаточное тепло в дымовых газах затем можно либо отвести, либо заставить пройти через экономайзер; роль которых заключается в подогреве питательной воды котла до того, как она попадет в котел.

Перегретый пар необходим во многих областях и установках. Преимущество сильного перегретого пара заключается в том, что при меньших объемах пара можно выполнить больше работы. Это позволяет уменьшить размеры всех компонентов, трубопроводов, устройств и оборудования, а также лучше адаптировать паровые турбины и потребители пара к установкам и приложениям.

Сжигание 

Топочная часть котла должна иметь достаточные размеры для развития пламени и должна обеспечивать полное и эффективное сгорание топлива перед выходом из топки. Секция печи предпочтительно должна быть однокамерной. Центральная стена или перегородки на участке печи во многих случаях неприемлемы и неприемлемы. Высокие скорости горячих газов могут быть проблематичными, так как сопутствующие эрозионные или коррозионные эффекты наносят ущерб. Ориентировочно, скорость газа через каналы котла обычно не должна превышать 14 м/с. Однако скорость часто превышает это значение.

Горелки должны быть предусмотрены таким образом, чтобы не происходило ударов пламени о стенки котла при сжигании указанного топлива во всех режимах работы. Выбросы являются серьезной проблемой в котлах. Система топки должна быть оснащена усовершенствованными горелками с низким уровнем выбросов и низким уровнем выбросов NO x .

Приток воздуха к котлам

Для создания оптимальных характеристик горения огня к огню должен подаваться воздух. Большинство котлов зависят от оборудования с механической тягой (вентилятор), а не с естественной тягой. Это связано с тем, что естественная тяга зависит от условий наружного воздуха и температуры дымовых газов, выходящих из топки. Эти факторы затрудняют получение и контроль эффективной тяги. Поэтому механическое тягодутьевое оборудование/вентилятор является более экономичным и предпочтительным.

Существует три типа механической тяги: принудительная тяга, принудительная тяга и уравновешенная тяга. Наведенная тяга может быть получена различными способами. Наиболее распространенный метод — использование вентилятора с принудительной тягой (ID), который всасывает дымовые газы из печи в дымовую трубу. Почти все печи с принудительной тягой имеют отрицательное давление. Другими типами искусственной тяги являются эффект дыма, паровая струя и эжектор, которые используются в небольших специализированных приложениях.

Принудительная тяга достигается за счет нагнетания воздуха в печь с помощью вентилятора принудительной тяги (FD) и воздуховода. Воздух часто пропускают через воздухонагреватель. Он нагревает воздух, поступающий в топку, с целью увеличения общего КПД котла. Заслонки обычно используются для контроля количества воздуха, подаваемого в топку. Нагнетательные печи чаще всего имеют избыточное давление. Сбалансированная тяга достигается за счет использования как искусственной, так и принудительной тяги. Это чаще встречается в более крупных котлах, где дымовые газы должны проходить большое расстояние через множество проходов котла. Вентилятор с принудительной тягой работает вместе с вентилятором с принудительной тягой, что позволяет поддерживать давление в топке немного ниже атмосферного.

Генерация пара и поток пара

Задача котла состоит в том, чтобы обеспечить максимально эффективную передачу тепла от источника тепла к воде для производства пара. Вода заключена в ограниченном пространстве, обогреваемом огнем. Производимый пар имеет меньшую плотность, чем вода, и поэтому будет скапливаться на самом высоком уровне в котле.

Существуют различные конфигурации котлов. В простых, незамысловатых моделях используются односекционные котлы или прямоточная концепция. Другие котлы представляют собой комплексы с множеством секций, таких как испаритель, экономайзер и пароперегреватель.

Простой способ быстрого производства пара состоит в том, чтобы подавать питательную воду котла под давлением в трубы, окруженные горячими дымовыми газами. Эта простая концепция используется во многих недорогих, небольших и базовых котлах, которые являются сверхкомпактными и легкими. Трубки часто имеют большое количество изгибов, а иногда и ребра для увеличения площади поверхности. Однако применение оребренных труб в любом типе котла или секции котла требует осторожности. Этот тип простого котла, как правило, предпочтительнее в небольших установках среднего давления, поскольку вода / пар среднего давления содержится в узких трубах, которые могут выдерживать давление с относительно более тонкой стенкой.

Котлы прямоточного типа также используются во многих областях. Обычно они состоят из непрерывной трубы или змеевика. Существует множество моделей прямоточных котлов разных размеров от маленьких до больших. Вода обычно закачивается в систему труб/трубопроводов снизу, а пар отводится вверху. Вода поступает в нижнюю часть этой трубы/трубопровода под высоким давлением и с высокой скоростью. В некоторых специализированных котлах скорость воды может достигать 100 м/с и более. Когда горячие газы проходят между змеевиками/трубами, они постепенно охлаждаются, а тепло поглощается питательной водой котла.

Испаритель

Испаритель является одной из важных секций многосекционного котла. Доступны различные конфигурации секций испарителя. Испарители больших котлов обычно представляют собой спирально расположенные водяные перегородки с гладкими трубами в области факела и вертикальными гладкими трубами в верхней части зоны излучения. Топка таких больших котлов обычно представляет собой водоохлаждаемую печь лучистого типа со сварной газонепроницаемой мембранной конструкцией стенок и устроена таким образом, чтобы свести к минимуму неблагоприятные последствия сжигания, такие как зашлаковывание котла.

Части котлов, работающие под давлением, должны быть обеспечены, чтобы выдерживать фактическое давление и запасы повышения давления, включая внутренние перепады давления и другие. Кроме того, материалы труб и трубопроводов для котлов должны выбираться с учетом коррозии и эрозии. Все коллекторы котлов, трубопроводы и трубы обычно изготавливаются из бесшовных стальных труб или труб из легированных сталей. Необходимо учитывать материал труб/трубопроводов, расположение труб/труб и скорости потока в трубах/трубах, а также меры по предотвращению высокотемпературной паровой коррозии и парового окисления труб. Должны быть предусмотрены достаточные меры и расстояние для теплового расширения трубопроводов, труб и коллекторов. Трубы и паропроводы должны быть расположены на большом расстоянии друг от друга, чтобы предотвратить закупорку продуктами сгорания, такими как сажа или пепел.

Перегреватель

Непрерывный нагрев насыщенного пара приводит его в перегретое состояние, при котором пар нагревается до температуры выше температуры насыщения. Использование перегретого пара позволяет повысить эффективность парового цикла и улучшить работу. Поскольку огонь горит при гораздо более высокой температуре, чем насыщенный пар, который он производит, гораздо больше тепла может быть передано однажды образовавшемуся пару путем его перегрева и превращения взвешенных капель воды в большее количество пара, что значительно снижает потребление воды в паре. система.

Существует множество моделей секций перегрева котлов. Обычная концепция для больших котлов заключается в том, что трубопровод (или змеевик) перегрева пара проходит через тракт дымовых газов в топке котла. В качестве приблизительного показателя для больших котлов температура в этой области обычно составляет от 1200°C до 1600°C. Некоторые пароперегреватели относятся к лучистому типу, другие к конвекционному типу, и большинство из них представляют собой комбинацию обоих. Пока температура пара в пароперегревателе повышается, давление пара обычно остается постоянным. Самое главное, процесс перегрева пара заключается в удалении всех капель воды, вовлеченных в пар, для предотвращения повреждения паровой системы, связанных с ней паровых трубопроводов, потребителей пара и, в частности, лопаток паровой турбины.

Мониторинг и равномерный температурный профиль 

В небольших котлах и устройствах для эксплуатации, управления и контроля используются относительно простые концепции. Большие котлы нуждаются в сложных концепциях, инструментах, логике и различных датчиках и исполнительных механизмах. Сухая работа и локальные высокие температуры могут вызвать проблемы в котлах. Во многих небольших котлах огонь автоматически отключается по температуре или давлению, поэтому, если котел станет полностью сухим, будет невозможно повредить змеевики/трубы, так как огонь будет отключен системой управления и контроля. Более крупные многосекционные котлы нуждаются в более сложной логике и концепциях для правильной работы и управления.

Мониторинг играет важную роль в работе, безопасности и надежности котлов. Все критические параметры во всех стратегических точках должны контролироваться. Конструкция и конфигурация всех секций, таких как испарители и пароперегреватели, должны обеспечивать равномерное распределение температуры пара в элементах и ​​трубах котла для предотвращения перегрева труб и коллекторов. Например, в больших котлах необходимо предусмотреть достаточное количество термопар на патрубках выпускных труб и в других местах для контроля распределения температуры пара.

Конструкция/конфигурация котла и его систем управления и контроля должны гарантировать, что различные части котла, такие как пароперегреватели, не будут перегреваться во всех возможных случаях работы, переходных режимах, пуске, останове, потере контроль температуры пара, отключение котла, внезапный сброс нагрузки и выход на полную нагрузку.

Необходимо принять меры, чтобы избежать неравномерного распределения температуры, которое может быть серьезной проблемой в больших котлах, во всех сечениях и размерах, например, по ширине котла. Измерения температуры также необходимы для мониторинга и контроля распределения температуры по всем секциям. Для некоторых больших котлов требуется 100 или более термопар для правильного измерения температуры в различных местах и ​​обеспечения равномерного и сбалансированного распределения температуры.


Амин Алмаси — ведущий инженер-механик в Австралии. Он является дипломированным профессиональным инженером инженеров Австралии (MIEAust CPEng – Mechanical) и IMechE (CEng MIMechE) в дополнение к степени магистра наук. и бакалавр наук. в области машиностроения и RPEQ (зарегистрированный профессиональный инженер в Квинсленде). Он специализируется на механическом оборудовании и механизмах, включая центробежные, винтовые и поршневые компрессоры, газовые турбины, паровые турбины, двигатели, насосы, мониторинг состояния, надежность, а также противопожарную защиту, производство электроэнергии, очистку воды, погрузочно-разгрузочные работы и другие. Алмаси является активным членом Engineers Australia, IMechE, ASME и SPE. Он является автором более 150 документов и статей, посвященных вращающемуся оборудованию, мониторингу состояния, противопожарной защите, производству электроэнергии, очистке воды, обработке материалов и надежности. С ним можно связаться по адресу [email protected]

Паровые котлы – Точность имеет значение – WCP Online

Мэтью Вирт и К.С. Willis

Четыре галлона в час на лошадиную силу – это эмпирическое правило при расчете воды, используемой паровым котлом, но более точным является 34,5 фунта пара в час на лошадиную силу. Это оба способа определения того, сколько подпиточной воды поступает в паровой котел. 34,5 фунта (15,65 кг) пара находится под давлением и температурой 0 фунтов на квадратный дюйм (0 бар) и 212 ° F (100 ° C), с питательной водой при 0 фунтов на квадратный дюйм и 212 ° F. Мощность одного котла составляет около 33 475 БТЕ в час (около 9811 Вт; 8 436 ккал/ч)1. Вооружившись этой информацией, можно предположить, что полевой расчет 100-сильного котла составляет 400 галлонов (1,514 л) использования воды в час. Таким образом, предварительная обработка представляет собой умягчитель воды и/или обратный осмос для поддержания расхода подпитки котла на уровне 6,67 галлонов в минуту. Миссия выполнена, но не так быстро!

В мире предварительной обработки котлов на этом заканчивается средняя база знаний по водоподготовке. Для предварительной обработки в промышленной и производственной сфере это только начало. Чтобы сэкономить время, в этой статье основное внимание будет уделено двум ключевым показателям: расчету подпитки котла и важности чистоты пара.

Когда кто-то делает шаг назад и оценивает расчеты цикла котла, легко понять постоянно растущую популярность технологий снижения твердых частиц (например, нанофильтрации, обратного осмоса). Любое снижение проводимости питательной воды увеличивает циклы котла. (Примечание: существуют пределы оптимального количества циклов, при этом 100 являются теоретическим максимумом. ) Чем больше циклов котла, тем ниже процент продувки. Сокращение продувки часто приводит к значительной экономии энергии/топлива и общему потреблению воды.

Продувка (%) =      1      x 100
циклов
Пример : Если котел работает с 10 циклами, процент продувки составляет 10%.

Благодаря правильному расчету котла и пониманию использования пара в технологическом процессе заказчика можно лучше подготовиться к точному определению размеров оборудования и выработке рекомендаций, соответствующих требуемым характеристикам качества воды.

Расчет подпитки котла (MU)
Котлам нужна подпиточная вода для замены вырабатываемого пара и продувки воды в отходы. Уставки удельной проводимости (проводимости) обычно регулируют котлы. Уставка контроля проводимости в первую очередь основана на номинальном давлении (psi) котла. Электропроводность – это мера способности воды передавать (проводить) электрический ток (см. Таблицу 1).2,3 По мере увеличения электропроводности котла увеличивается и концентрация взвешенных и растворенных твердых частиц. Для регулирования уставки проводимости и поддержания стабильной работы котла необходима продувка. Задача состоит в том, чтобы контролировать циклы концентрирования (накопления примесей). Цикл котла — это количество концентраций TDS, присутствующих в питательной воде. Например, 100 TDS питательной воды, пропущенной пять раз, приведут к 500 TDS.

Метод проводимости :
Циклы  =  проводимость котловой воды
проводимость питательной воды
Пример : Если проводимость котла = 1000, а проводимость питательной воды = 100, котел достигает 10 циклов.

При оценке массового баланса всей котельной установки важно понимать процент продувки. Управление продувкой бывает ручным, автоматическим или иногда их комбинацией. Работа котла от завода к заводу различна. Некоторые операторы установок очень усердно контролируют продувку, а другие нет. Несмотря на это, процент продувки котла и скорость продувки могут напрямую влиять на общую потребность в системах кондиционирования воды предварительной очистки, и их нельзя игнорировать.

Прежде чем перейти к расчетам питательной воды котла (см. рис. 1), важно соблюдать осторожность при взаимозаменяемом использовании терминов подпитка (MU) и питательная вода. Питательная вода котла (ПВ) для промышленных котлов представляет собой комбинацию подпитки предварительной очистки и возврата конденсата (ОК), (ПВ = КР+МУ). В котлах не вся вода уходит в виде пара. Во многих случаях только часть пара выходит в процессе. Этот неиспользованный пар возвращается в котел в виде конденсата, называемого возвратом конденсата. Для лучшего понимания этого обратитесь к рисунку 2.9.0003

Рисунок 2. Возврат конденсата

Заключение
Несмотря на то, что существуют механические и химические средства контроля уноса и пенообразования, системы подготовки воды для предварительной обработки котлов могут значительно снизить содержание растворенных твердых веществ в подпитке. Умягчители и деминерализаторы с ионным обменом натрия являются наиболее часто используемым оборудованием для предварительной обработки. Многие отрасли промышленности начинают понимать ценность и дополнительные преимущества технологий, снижающих содержание твердых частиц. Внедрение более новых технологий (например, обратного осмоса) может значительно снизить продувку, увеличить циклы котла и положительно повлиять на общую чистоту пара. Это может снизить общие затраты на химическую обработку, повлиять на общее использование/повторное использование воды и защитить наиболее ценные активы завода.

Ссылки

  1. Набор инструментов для проектирования (2014 г.) www.engineeringtoolbox.com/boiler-horsepower-d_1061.html.
  2. MBH Engineering Systems (2006 г.), pH-метры, pH-зонды, pH-контроллеры и многое другое, www.mbhes.com/conductivity_measurement.htm.
  3. Lenntech (2014), Преобразователь проводимости, www.lenntech.com/calculators/conductivity/tds-engels.htm.

Для получения дополнительной информации см. Руководство ASME по эксплуатации котла, http://purewatergroup. com/site_english/img/tabellen/tabel2_4.pdf.

Об авторах

Мэтью Вирт, генеральный директор Pargreen Water Technologies (www.pargreen.com), является профессионалом в области водных ресурсов во втором поколении с более чем тридцатилетним стажем работы в отрасли. Он получил инженерное образование в Школе горного дела и технологий Южной Дакоты, Рапид-Сити, Южная Дакота, а также получил степень бакалавра в области организационного управления и коммуникаций в Университете Конкордия, Сент-Пол, Миннесота. Кроме того, Вирт имеет лицензию мастера по водоподготовке в штате Миннесота. Соавтор WC&P, он также является членом его Комитета по техническому обзору. С Виртом можно связаться по электронной почте [email protected] или по телефону (630) 433-7760.

Кеннет С. Уиллис, менеджер по продажам в Pargreen, специализируется на крупных интегрированных инженерных системах, очистке систем охлаждения, паровых систем, сточных вод и технологических процессах. Ранее он был менеджером по продажам тяжелой промышленности и стали в GE Power and Water. Уиллис имеет степень бакалавра наук в области среднего образования Государственного университета Болла, Манси, Индиана.

О компании
Компания Pargreen, основанная в 1966 году, занимается производством оборудования для промышленных процессов, обслуживания и предварительной обработки, расположенным в районе Большого Чикаго. Они обеспечивают жидкое решение для промышленности по всему Среднему Западу.

 

 

 

Пар и конденсат – общий обзор паровой системы

Котел является сердцем паровой системы. Типичный современный компактный котел приводится в действие горелкой, которая направляет тепло в трубы котла.

Горячие газы из горелки проходят назад и вперед до 3 раз через ряд труб, чтобы получить максимальную передачу тепла через поверхности труб к окружающей котловой воде. Как только вода достигает температуры насыщения (температуры, при которой она будет кипеть при данном давлении), образуются пузырьки пара, которые поднимаются к поверхности воды и лопаются. Пар выпускается в пространство над ним, готовый к входу в паровую систему. Запорный или коронный клапан изолирует котел и его давление пара от процесса или установки.

Если пар находится под давлением, он займет меньше места. Паровые котлы обычно работают под давлением, поэтому меньший по размеру котел может производить больше пара и передавать его к месту использования с помощью трубопроводов малого диаметра. При необходимости давление пара снижается в месте использования.

Пока количество пара, производимого в котле, равно количеству пара, выходящего из котла, котел остается под давлением. Горелка будет поддерживать правильное давление. Это также поддерживает правильную температуру пара, потому что давление и температура насыщенного пара напрямую связаны.

Котел имеет ряд фитингов и элементов управления, обеспечивающих его безопасную, экономичную, эффективную работу и постоянное давление.

Типовой котел с дымогарным кожухом

Питательная вода
Важное значение имеет качество воды, подаваемой в котел. Он должен иметь правильную температуру, обычно около 80°C, чтобы избежать теплового удара по котлу и обеспечить его эффективную работу. Он также должен быть надлежащего качества, чтобы избежать повреждения котла. На изображении ниже показана сложная система питательного бака, в которой вода нагревается за счет впрыска пара.

Обычная неочищенная питьевая вода не совсем подходит для котлов и может быстро привести к их пенообразованию и образованию накипи. Котел станет менее эффективным, а пар станет грязным и влажным. Срок службы котла также сократится.

Поэтому вода должна обрабатываться химическими веществами, чтобы уменьшить количество содержащихся в ней примесей. Как обработка питательной воды, так и нагрев происходят в питательном баке, который обычно располагается высоко над котлом. Питающий насос будет добавлять воду в котел, когда это необходимо. Нагрев воды в питателе также снижает количество растворенного в ней кислорода. Это важно, так как насыщенная кислородом вода вызывает коррозию.

Продувка
Химическое дозирование питательной воды котла приведет к наличию взвешенных твердых частиц в котле. Они неизбежно собираются на дне котла в виде шлама и удаляются с помощью процесса, известного как нижняя продувка. Это можно сделать вручную — дежурный по котлу будет использовать ключ, чтобы открыть продувочный клапан на установленный период времени, обычно два раза в день.

Прочие примеси остаются в котловой воде после обработки в виде растворенных твердых веществ. Их концентрация будет увеличиваться по мере того, как котел производит пар, и, следовательно, котел необходимо регулярно очищать от части его содержимого, чтобы уменьшить концентрацию. Это называется контролем общего содержания растворенных твердых веществ (контроль TDS). Этот процесс может выполняться автоматической системой, которая использует либо датчик внутри котла, либо небольшую камеру датчика, содержащую образец котловой воды, для измерения уровня TDS в котле. Как только уровень TDS достигает заданного значения, контроллер дает сигнал продувочному клапану открыться на заданный период времени. Потерянная вода заменяется питательной водой с более низкой концентрацией TDS, следовательно, общая TDS котла снижается.

Контроль уровня
Если уровень воды в котле тщательно не контролировать, последствия могут быть катастрофическими. Если уровень воды падает слишком низко и трубы котла оголяются, трубы котла могут перегреться и выйти из строя, что приведет к взрыву. Если уровень воды станет слишком высоким, вода может попасть в паровую систему и нарушить процесс.

По этой причине используются автоматические регуляторы уровня. В соответствии с законодательством системы контроля уровня также включают функции сигнализации, которые отключают котел и предупреждают о проблемах с уровнем воды. Распространенным методом контроля уровня является использование датчиков, определяющих уровень воды в бойлере. При достижении определенного уровня контроллер посылает сигнал на питательный насос, который будет работать для восстановления уровня воды, отключаясь при достижении заданного уровня. Датчик будет учитывать уровни, при которых насос включается и выключается, и при которых активируются аварийные сигналы низкого или высокого уровня. Альтернативные системы используют поплавки.

В большинстве стран закон требует наличия двух независимых систем сигнализации низкого уровня.

Поток пара на установку

При конденсации пара его объем резко уменьшается, что приводит к локальному снижению давления. Этот перепад давления в системе создает поток пара по трубам.

Пар, образующийся в котле, должен подаваться по трубопроводу к месту, где требуется его тепловая энергия. Первоначально будет одна или несколько магистральных труб или паропроводов, по которым пар от котла переносится в общем направлении установки, использующей пар. Затем патрубки меньшего размера могут распределять пар по отдельным частям оборудования.

Пар при высоком давлении занимает меньший объем, чем при атмосферном давлении. Чем выше давление, тем меньший диаметр трубопровода требуется для распределения данной массы пара.

Качество пара
Важно, чтобы пар, выходящий из котла, поступал в процесс в надлежащем состоянии. Для этого трубопроводы, по которым проходит пар по установке, обычно включают в себя сетчатые фильтры, сепараторы и конденсатоотводчики.

Сетчатый фильтр представляет собой форму сита в трубопроводе. Он содержит сетку, через которую должен проходить пар. Любой проходящий мусор будет удерживаться сеткой. Сетчатый фильтр следует регулярно чистить, чтобы избежать засорения. Мусор следует удалять из потока пара, поскольку он может нанести серьезный ущерб установке, а также может загрязнить конечный продукт.

Типовой сетчатый фильтр Y-типа

Пар должен быть как можно более сухим, чтобы обеспечить эффективный перенос тепла. Сепаратор представляет собой корпус в трубопроводе, содержащий ряд пластин или перегородок, которые прерывают путь пара. Пар попадает на пластины, и любые капли влаги в паре собираются на них, прежде чем стекать со дна сепаратора.

Пар поступает из котла в паропровод. Первоначально трубопровод холодный, и тепло передается ему от пара. Воздух, окружающий трубы, также холоднее пара, поэтому трубопроводы начнут отдавать тепло воздуху. Теплоизоляция вокруг трубы значительно снижает потери тепла.

Когда пар из распределительной системы поступает в пар, использующий оборудование, пар снова будет отдавать энергию за счет.. а) нагревания оборудования и б) продолжения передачи тепла в процесс. Когда пар теряет тепло, он снова превращается в воду. Неизбежно пар начинает это делать, как только выходит из котла. Образующаяся вода известна как конденсат, который имеет тенденцию стекать на дно трубы и уносится вместе с потоком пара. Его необходимо удалить из самых нижних точек распределительного трубопровода по нескольким причинам..

  • Конденсат плохо передает тепло. Пленка конденсата внутри установки снижает эффективность передачи тепла.
  • Когда воздух растворяется в конденсате, он становится коррозионным.
  • Накопившийся конденсат может стать причиной шумного и разрушительного гидравлического удара.
  • Неправильный дренаж приводит к негерметичности соединений.

Устройство, известное как конденсатоотводчик, используется для выпуска конденсата из трубопровода, предотвращая утечку пара из системы. Это можно сделать несколькими способами..

  • Поплавковый конденсатоотводчик использует разницу в плотности пара и конденсата для работы клапана. Когда конденсат попадает в ловушку, поплавок поднимается, и рычажный механизм поплавка открывает главный клапан, позволяя конденсату стекать. Когда поток конденсата уменьшается, поплавок опускается и закрывает основной клапан, предотвращая выход пара.
  • Термодинамические ловушки содержат диск, который открывается для конденсата и закрывается для пара.
  • В биметаллических термостатических конденсатоотводчиках биметаллический элемент использует разницу температур пара и конденсата для управления главным клапаном.
  • В термостатических конденсатоотводчиках с уравновешенным давлением небольшая заполненная жидкостью капсула, чувствительная к теплу, приводит в действие клапан.

После того, как пар был использован в процессе, образовавшийся конденсат необходимо слить из установки и вернуть в котельную.

Снижение давления
Как упоминалось ранее, пар обычно вырабатывается при высоком давлении, и может потребоваться снижение давления в точке использования либо из-за ограничений по давлению на установке, либо из-за температурных ограничений процесса .

Это достигается с помощью редукционного клапана.

Пар в месте использования

Существует большое разнообразие установок, использующих пар. Несколько примеров описаны ниже.

  • Кастрюля с рубашкой — Большие стальные или медные кастрюли, используемые в пищевой и других отраслях промышленности для кипячения любых продуктов — от креветок до варенья. Эти большие кастрюли окружены рубашкой, заполненной паром, который нагревает содержимое.
  • Автоклав — Заполненная паром камера, используемая для стерилизации, например, медицинского оборудования, или для проведения химических реакций при высоких температурах и давлениях, например, для отверждения резины.
  • Батарея нагревателя — Для обогрева помещения пар подается на змеевики в батарее нагревателя. Нагреваемый воздух проходит над змеевиками.
  • Обогрев технологического резервуара — Заполненный паром змеевик в резервуаре с жидкостью, используемый для нагрева содержимого до желаемой температуры.
  • Вулканизатор — Большой сосуд, наполненный паром и используемый для вулканизации резины.
  • Гофроагрегат — Серия валков с паровым нагревом, используемых в процессе гофрирования при производстве картона.
  • Теплообменник — Для нагрева жидкостей для бытового/промышленного использования.

Управление процессом
Любая установка, использующая пар, требует определенного метода управления потоком пара. Постоянный поток пара при одном и том же давлении и температуре часто не является тем, что требуется — при запуске потребуется постепенно увеличивающийся поток, чтобы мягко прогреть установку, и как только процесс достигнет желаемой температуры, поток необходимо уменьшить.

Регулирующие клапаны используются для управления потоком пара. Привод, см. рис. 1.3.6, представляет собой устройство, которое прикладывает усилие для открытия или закрытия клапана. Датчик контролирует условия в процессе и передает информацию контроллеру. Контроллер сравнивает состояние процесса с заданным значением и отправляет корректирующий сигнал на привод, который регулирует настройку клапана.

Существует множество типов управления.

  • Клапаны с пневматическим приводом — Сжатый воздух подается на мембрану в приводе для открытия или закрытия клапана.
  • Клапаны с электроприводом — Клапан приводится в действие электродвигателем.
  • Самодействующий — Контроллер как таковой отсутствует — датчик имеет жидкостное наполнение, которое расширяется и сжимается в ответ на изменение температуры процесса. Это действие прикладывает усилие для открытия или закрытия клапана.
Удаление конденсата из установки

Часто образующийся конденсат легко сливается из установки через конденсатоотводчик. Конденсат поступает в систему отвода конденсата. Если он загрязнен, он, вероятно, будет отправлен в дренаж. В противном случае содержащуюся в нем ценную тепловую энергию можно сохранить, возвращая ее в питательный бак котла. Это также экономит затраты на воду и водоподготовку.

Иногда внутри паровой установки может образовываться вакуум. Это препятствует отводу конденсата, но правильный отвод парового пространства поддерживает эффективность установки. Конденсат, возможно, придется откачивать.

Для этой цели используются механические (паровые) насосы. Эти или электрические насосы используются для подъема конденсата обратно в питательный бак котла.

Механический насос, см. рисунок справа, осушает растение. Как видно, пароконденсатная система представляет собой непрерывный контур. Как только конденсат достигает питающего бака, он становится доступным для повторного использования в котле.

Источник (частично) для этой страницы.. Спиракс Сарко

Руководство по обслуживанию высокоэффективных котлов

19 ноября 2020 г.

Как правило, бойлер нагревает воду, подаваемую по медным и/или пластиковым (PEX) трубам внутри стен и полов здания. Популярные высокоэффективные котлы, как правило, стоят дороже при установке, но более низкие счета за коммунальные услуги окупаются со временем. Фактически, по оценкам Министерства энергетики США, замена старой котельной на новую, высокоэффективную, может сократить расходы на топливо вдвое. Чтобы защитить эти инвестиции, высокоэффективные котлы нуждаются в некотором обслуживании, как и ваш автомобиль.

Почему важно проводить техническое обслуживание высокоэффективных котлов

Высокоэффективные котлы особенно выигрывают от правильного технического обслуживания благодаря внутренней технологии — эффективность некоторых из них достигает 95 %. Интенсивная среда внутри высокоэффективного котла должна контролироваться и обслуживаться, чтобы поддерживать его максимальную эффективность и обеспечивать комфорт:  

  • Горение и экстремальные температуры, создаваемые в теплообменнике для нагрева воды, могут привести к остаткам.
  • Быстрые перепады температуры образуют конденсат и побочные продукты сгорания, которые могут привести к засорению дренажа.
  • Побочный продукт процесса сгорания может смешиваться с конденсатом и повышать pH до опасного уровня.
  • Повторное зажигание пламени котла изнашивает стержневой датчик пламени s котел зависит от.
  • В воздухозаборных трубах может накапливаться мусор, что может привести к остановке системы.
  • Воздухозаборная труба или вентиляционное отверстие могут быть засорены, что может привести к тому, что ваша система будет время от времени останавливаться или блокироваться, что оставит вас без тепла или горячей воды.
  • Уровень воды должен поддерживаться должным образом, чтобы предотвратить необратимое повреждение.

Контрольный список плановых осмотров котла 

Независимо от того, являетесь ли вы домовладельцем или специалистом по строительству, вы можете предпринять определенные шаги, чтобы сохранить высокоэффективный котел в рабочем состоянии. Некоторые из них вы можете выполнять мимоходом, другие более сложны и могут выполняться реже. Если вы заметили какие-либо проблемы, мы настоятельно рекомендуем вам обратиться за решением к подрядчику, который продал вам устройство. Вот некоторые шаги по проверке и техническому обслуживанию, которые вы можете предпринять у себя дома или в учреждении:  

  • Проверить вентиляционные отверстия и дымоходы на предмет засорения и очистить, если возможно
  • Посмотрите на манометр, чтобы убедиться, что уровень воды остается примерно одинаковым — давление в системе падает по мере потери воды
  • Следите за капающей водой, это может указывать на проблемы с давлением
  • Очистите территорию вокруг котла. Все эти коробки, пакеты и другие хранящиеся предметы должны быть убраны, чтобы котел мог дышать, а также любые контейнеры с химическими веществами, такими как растворители и чистящие средства
  • Проверить трубопровод на наличие признаков утечки или износа
  • Осмотрите линию слива конденсата, фитинги из ПВХ, систему слива и сифон на наличие засоров

Запишитесь на ежегодное обслуживание котла

Котлы должны проверяться и обслуживаться профессиональным установщиком или техническим специалистом не реже одного раза в год. Даже если вы хорошо позаботились о своем высокоэффективном котле, наметанный глаз профессионала может решить более мелкие проблемы и предотвратить более крупный и дорогостоящий ремонт или замену — опять же, чтобы защитить ваши инвестиции. Каждый подрядчик немного отличается, но во время визита для настройки или технического обслуживания технические специалисты обычно:

  • Очистите и осмотрите теплообменник на предмет износа
  • Проверить и очистить блок горелки
  • Проверка отсечки при малой воде  
  • Убедитесь, что вся электропроводка не повреждена, а стыки/трубные соединения надежно закреплены
  • Проверьте уровень pH воды, чтобы убедиться, что он находится в безопасном диапазоне
  • Очистите, промойте и осмотрите системы конденсата
  • Убедитесь, что система запускается должным образом, проверив и очистив датчики, запальник и блок горелки
  • Проверить систему вентиляции на износ, коррозию или закупорку
  • Проверить настройки и проверить безопасность и органы управления
  • Если вода в системе грязная, промойте трубопровод системы, чтобы поддерживать эффективный поток воды
  • Проверить правильность работы котла после очистки и осмотра котла

Часто задаваемые вопросы

Высокоэффективные котлы — новинка в большой схеме отопительного оборудования. Многие здания и дома до сих пор рассчитывают на стандартные котлы. Здесь мы отвечаем на некоторые из наиболее распространенных вопросов, которые мы получаем о высокоэффективных котлах последнего поколения.

Когда лучше всего обслуживать мой высокоэффективный котел?

Лучше всего обслуживать высокоэффективный котел, когда наружная температура не слишком экстремальна и как можно ближе к тому моменту, когда вы будете включать систему в сезон сезонного отопления помещений.

Повышает ли обслуживание котла его эффективность?

Да. Неограниченный поток воздуха, воды и электроэнергии имеет решающее значение для производительности. Негерметичные и/или забитые трубы или вентиляционные отверстия заставляют систему работать усерднее, чем необходимо, что снижает эффективность.

Как работают высокоэффективные котлы?

Двумя ключевыми частями котла являются теплообменник и тепловой двигатель. Проще говоря, теплообменник передает тепло от процесса сгорания в воду, которая циркулирует по зданию. Чем больше энергии может передать теплообменник, тем эффективнее котел.

Высокоэффективные котлы отбирают тепло настолько эффективно, что дымовые газы выходят из котла при температуре, достаточно низкой, чтобы они фактически конденсировались внутри теплообменника.

Котлы теряют эффективность с возрастом?

Могут, но не во всех случаях. Обслуживание трубопроводов гидравлической системы, а также котла имеет решающее значение для поддержания эффективности котла. Грязная системная вода не будет поглощать столько тепловой энергии, сколько чистая системная вода, и ухудшит способность теплообменника передавать тепловую энергию в воду, что снизит его эффективность. Чистая вода в системе и трубопроводы максимизируют эффективность котла.

Кроме того, в течение сезона побочные продукты горения будут осаждаться на поверхности нагрева в теплообменнике, препятствуя передаче некоторой тепловой энергии в воду системы. Удаление этих побочных продуктов ежегодно перед началом отопительного сезона позволит восстановить максимальную эффективность котлов.

Сколько денег могут сэкономить высокоэффективные котлы?

Большинство стандартных котлов имеют КПД около 85 процентов. Это означает, что примерно 80 или 85 центов из каждого доллара, потраченного на газ, идет на отопление, а 15 центов тепла уходит. Высокоэффективные котлы обеспечивают КПД до 96%.

Чтобы узнать больше о высокоэффективных бытовых или коммерческих котлах и о том, как Weil-McLain может помочь вам найти и обслуживать правильный, нажмите здесь. Чтобы узнать о скидках на энергоэффективность в вашем регионе, нажмите здесь.

Техническое обслуживание котла

19 ноября 2020 г.

Паровые аккумуляторы | Спиракс Сарко

Дом / Узнать о паре /

Паровые аккумуляторы

Содержимое

  • Введение
  • Котлы Shell
  • Водотрубные котлы
  • Разные типы котлов Экономайзеры и пароперегреватели
  • Рейтинг котлов
  • КПД котла и сжигание
  • Котельная арматура и крепления
  • Заголовки Steam и отрывки
  • Хранение и продувка воды для паровых котлов
  • Вода для котла
  • Питательный резервуар и подготовка питательной воды
  • Контроль TDS в котловой воде
  • Рекуперация тепла от продувки котла Только управление TDS
  • Нижняя продувка
  • Уровни воды в паровых котлах
  • Методы определения уровня воды в паровых котлах
  • Автоматические системы контроля уровня
  • Сигнализация уровня воды
  • Установка регуляторов уровня
  • Требования к испытаниям в котельной
  • Деаэраторы под давлением
  • Паровые аккумуляторы

Назад, чтобы узнать о паре

Аккумуляторы пара

Полный обзор потребности в хранении пара для удовлетворения пиковых нагрузок в конкретных отраслях, включая проектирование, строительство и эксплуатацию аккумуляторов пара, с расчетами.

Назначением парового аккумулятора является выпуск пара, когда потребность превышает возможности котла в это время, и прием пара, когда потребность низка.

Паровые аккумуляторы иногда считают пережитком «эпохи пара», мало применимым в современной промышленности.

Следующие разделы этого модуля:

  • Покажут, как паровой аккумулятор может улучшить работу современной установки.
  • Обсудите факторы, которые делают аккумуляторы пара сейчас еще более необходимыми, чем в прошлом.
  • Предоставление рекомендаций по определению размеров и выбору соответствующего вспомогательного оборудования.
Дизайн котла

Современные котлы значительно меньше, чем их аналоги всего 30 лет назад. Это уменьшение размера котла было вызвано пользователями, которые требуют, чтобы котлы были:

  • Более эффективен с точки зрения расхода топлива по сравнению с выходом пара.
  • Более чутко реагируют на изменения спроса.
  • Меньше, поэтому занимает меньше места.
  • Дешевле купить и установить.

Эти цели были частично достигнуты благодаря современным более совершенным системам управления/горелкам, которые быстрее и точнее реагируют на изменения спроса, чем в прошлые годы. Однако реакция котла на изменения спроса также зависит от законов природы, например: сколько воды нужно нагреть и площадь теплопередачи, доступная для передачи этого тепла от пламени горелки воде.

Время отклика было улучшено за счет физического уменьшения внешних размеров котла для любой заданной мощности и заполнения внутренних частей трубами для увеличения площади теплопередачи. Это значит, что современный котел вмещает меньше воды, а площадь теплообмена на кг воды больше. Рассмотрим сегодняшнюю ситуацию:

  1. Потребность в паре от установки увеличилась, а давление в котле упало до уставки управления горелкой.
  2. Автомат горения продувает камеру сгорания, и горелка зажигается.
  3. Большая площадь теплопередачи и меньшая масса воды в сочетании обеспечивают быстрое испарение воды в котле для удовлетворения потребности в паре.

Как описано в Модуле 3.7 «Оборудование и монтаж котла», энергия, хранящаяся в котле, содержится в воде, температура которой поддерживается при температуре насыщения. Чем больше количество воды в бойлере, тем больше энергии сохраняется, чтобы справиться с изменениями спроса/нагрузки.

В таблице 3.22.1 сравнивается старый ланкаширский котел 19-го века.50-х годов с современным блочным котлом. Обратите внимание, что современный компактный котел содержит только 20% воды, содержащейся в ланкаширском котле аналогичного номинала. Отсюда следует, что запас энергии в современном блочном котле составляет всего 20% от ланкаширского котла. Это говорит о том, что современный компактный котел не может справиться с пиковыми нагрузками так, как это мог сделать старый ланкаширский котел.

Также обратите внимание на Таблицу 3. 22.1, что «скорость выхода пара» с поверхности воды внутри современного блочного котла увеличилась в 2,7 раза. Это означает, что у пара есть только 1/2,7 (40%) времени, доступного в ланкаширском котле, чтобы отделиться от воды. В периоды пиковой нагрузки это может означать, что влажный пар выводится из современного модульного котла и, возможно, при более низком давлении, чем то, для которого он был разработан. Рассмотрено в Модуле 3.12 «Контроль TDS в котловой воде».

Вода, переносимая паром, будет грязной (приблизительно 3 000 ppm TDS) и загрязнит регулирующие клапаны и поверхности теплопередачи. Он может даже блокировать некоторые меньшие отверстия в устройствах измерения давления, конденсатоотводчиках и т. д.

Примечание: Информация для создания Таблицы 3.22.1 была предоставлена ​​Thermsave. Имперские единицы также показаны в таблице, чтобы дать представление о факторах, которые применялись при проектировании котлов в прошлом.

Пиковая потребность

Потребность в паре на любом технологическом предприятии редко бывает стабильной, но размер и тип колебаний зависят от области применения и отрасли. Пики могут возникать раз в неделю или даже раз в день во время запуска.

Самые большие проблемы, вызванные пиковым спросом, обычно связаны с предприятиями периодической обработки:

  • Пивоварение.
  • Текстиль.
  • Химчистка.
  • Консервирование.
  • Производители легких бетонных блоков.
  • Специализированные направления металлургической промышленности.
  • Резиновая промышленность с большими автоклавами.

Для этих процессов пики могут быть тяжелыми и длительными и измеряться долями часа.

В качестве альтернативы, циклы нагрузки могут состоять из кратковременных частых пиков короткой продолжительности, но с очень высокой мгновенной скоростью потока:

  • Отделка чулочно-носочных изделий.
  • Резина.
  • Молдинг из пластика и полистирола.
  • Паровой пилинг.
  • Больничная и промышленная стерилизация.

Рисунок 3. 22.1 показывает, что в каждом случае требования почти мгновенные, а пики значительно превышают среднюю нагрузку. Результатом внезапной нагрузки на котельную является падение давления в котле, поскольку котел и связанное с ним оборудование для сжигания не могут генерировать пар со скоростью, с которой он отбирается.

Пиковые нагрузки и последующие перепады давления могут иметь весьма серьезные последствия для заводского производства.

В худшем случае произойдет «блокировка» котла из-за повышения уровня воды, вызванного быстрым кипением, с последующим его разрушением. Это воспринимается регуляторами уровня как сигнал тревоги низкого уровня воды.

В лучшем случае пар получается влажным и загрязненным. Это, в сочетании со снижением давления, может привести к:

  • Увеличению времени процесса.
  • Снижение качества продукции или даже повреждение или потеря продукции.
  • Гидравлический удар в паропроводе, вызывающий повреждение трубопроводов и фитингов и возможную опасность для персонала.

Для котельной за пиковые нагрузки отвечают:

  • Более высокий уровень обслуживания.
  • Сокращение срока службы котла.
  • Снижение расхода топлива.

Это связано с тем, что оборудование для сжигания постоянно переключается с низкого на высокий огонь и даже отключается в периоды очень низкой нагрузки только для того, чтобы снова включиться через несколько минут со всеми эффектами охлаждения до и после продувки.

Можно использовать несколько котлов или котлов увеличенной мощности, чтобы справиться с пиковыми нагрузками (и последующими падениями потребности), что неизбежно приводит к низкой эффективности.

Чтобы проиллюстрировать этот момент, можно предположить, что:

  • Для среднего парового котла менее 1% потерь приходится на тепло, излучаемое корпусом котла (например: 1% максимальной продолжительной мощности ( МКР) котла).
  • Если в этом случае котел производит 50% своего MCR, потери из-за излучения составляют 2% по отношению к его производительности.
  • Если котел производит 25 % своего MCR, потери составляют 4 % его производительности.

И так далее, пока в котле просто не будет поддерживаться давление без подачи пара на завод. На данный момент 1 % его MCR – это 100 %-ная потеря по отношению к его производительности пара .

Если котельная рассчитана на пиковые нагрузки, возникают проблемы из-за превышения мощности по сравнению со средней потребностью. На практике котел может отключиться в период низкого спроса. Если за этим последует внезапный всплеск потребления, а котел не запустится, может возникнуть аварийная ситуация.

Прозвучит сигнал тревоги, котел может заблокироваться, а восстановление пара будет медленным и трудным.

Короче говоря, пики ответственны за:

  • Потери производства.
  • Снижение качества продукции.
  • Увеличено время производства.
  • Некачественный пар из котла.
  • Низкая топливная экономичность.
  • Высокие затраты на обслуживание.
  • Сокращение срока службы котла.

Методы выравнивания нагрузки

Современные котлы очень эффективны при правильной загрузке и быстро реагируют на увеличение нагрузки при условии, что котел работает. Тем не менее, обычные котлы с кожухом, как правило, не могут удовлетворительным образом удовлетворить большие пиковые нагрузки и должны быть защищены от больших колебаний нагрузок.

В попытке создать стабильную схему нагрузки для защиты котельной установки от воздействия больших флуктуирующих нагрузок используются различные методы.

Методы проектирования:

Клапаны поддержания давления (также называемые избыточными клапанами) могут использоваться в качестве устройств сброса нагрузки, изолируя второстепенные части установки и тем самым отдавая приоритет основным установкам, типовое расположение показано на рис. 3.22.2. Успех этого метода снова зависит от серьезности пиков и предположения, что котел работает, когда пики развиваются.

Избыточные клапаны также могут быть установлены непосредственно на котле или на паропроводе на заводе, как показано на рис. 3.22.3.

Установочное давление должно быть:

  • Меньше, чем давление управления «высоким пламенем», чтобы предотвратить какое-либо влияние системы контроля избыточного давления на управление горелкой.
  • Достаточно высокое, чтобы поддерживать давление в котле на безопасном уровне.

Что касается размера перепускного клапана, то требуется минимальный перепад давления. В качестве общего указания следует рассмотреть клапан размера линии.

Двухэлементный или трехэлементный контроль уровня воды. Они могут быть успешными до тех пор, пока пики не будут резкими и котел запустится, когда пики будут развиваться; котел также должен иметь достаточную мощность.

Двухэлементное управление использует входные данные от регуляторов уровня воды в котле и расход пара для позиционирования регулирующего клапана питательной воды.

В трехэлементном управлении используются два вышеуказанных элемента плюс входной сигнал от устройства измерения расхода питательной воды для управления расходом поступающей питательной воды, а не только положением регулирующего клапана питательной воды. (Этот третий элемент подходит только для котлов, использующих плавное регулирование уровня в котельных с кольцевой магистралью питательной воды.)

Пример 3.22.1

Котел рассчитан на производительность 5 000 кг/ч «От и до»

Настройки высокого/низкого давления горения: 11,3/12,0 бар изб соответственно (12,3/13,0 бар абс.).

Настройка перепускного клапана: 11,0 бар изб. (12,0 бар абс.).

  1. Исходя из скорости примерно 25 м/с, следует выбрать паропровод диаметром 100 мм.
  2. Kvs стандартного перепускного клапана DN100 составляет 160 м³/ч
  3. Используя следующее уравнение массового расхода для насыщенного пара, можно рассчитать давление после перепускного клапана (P2):

В этом примере при слабом пламени давление в котле указано как 12 бар изб. (13 бар абс.).

Из уравнения 3.21.2 можно рассчитать, что давление после полностью открытого перепускного клапана составляет 11,89 бар изб. (12,89 бар абс.).

Следовательно, падение давления невелико (0,11 бар) и не будет значительным при нормальной работе. Однако, если давление упадет до 11,0 бар изб., перепускной клапан начнет закрываться, чтобы поддерживать давление на входе.

Пропорциональный диапазон на контроллере должен быть установлен как можно более узким, чтобы клапан не «рыскал» вокруг заданного значения.

Оба метода применения клапанов поддержания давления могут обеспечить защиту котельной установки, но они не устранят фундаментальное требование большего количества пара для процесса.

Методы управления

К ним относятся, например, поэтапный запуск процессов для минимизации пиковых нагрузок. Этот метод сглаживания пиков может быть полезен для котельной, но может быть вредным и ограничивать производство, имея почти такой же эффект, как и клапан поддержания давления .

Однако сгладить кратковременные пики, используя только методы управления, невозможно.

На заводе, где есть много отдельных процессов, создающих такие пики, это может оказать выравнивающее влияние на нагрузку, но в равной степени это также может привести к одновременному пику многих отдельных процессов с катастрофическими эффектами.

Если вышеуказанные методы не обеспечивают требуемой стабильности спроса, возможно, пришло время рассмотреть возможность хранения пара.

Аккумулятор пара

Наиболее подходящим средством мгновенной подачи чистого сухого пара для удовлетворения пикового спроса является использование метода хранения пара, чтобы его можно было «выпустить» при необходимости. Хранение пара в виде газа под давлением нецелесообразно из-за огромного объема хранения, необходимого при нормальном давлении в котле.

Это лучше всего пояснить на примере:

В примере, используемом далее в этом модуле, используется сосуд объемом 52,4 м³.

  • Давление нагнетания составляет 10 бар изб. (удельный объем = 0,177 м³/кг).
  • Давление нагнетания составляет 5 бар изб. (удельный объем = 0,315 м³/кг).

Исходя из этих параметров, результирующая энергия, запасенная и готовая к мгновенной передаче в установку, содержится в 130 кг пара. Это составляет всего 5,2% энергии, сохраненной и готовой к использованию, по сравнению с наполненным водой аккумулятором.

На практике существует два способа получения пара:

  • Подводя тепло к кипящей воде косвенно через трубу для сжигания и горелку, как в обычном котле.
  • За счет снижения давления на воду, хранящуюся при температуре насыщения. Это приводит к избытку энергии в воде, что приводит к тому, что часть воды превращается в пар.

Это явление известно как «вскипание», а оборудование, используемое для хранения воды под давлением, называется паровым аккумулятором. В принципе, существует два типа систем хранения пара; аккумулятор перепада давления и аккумулятор постоянного давления. Этот модуль рассматривает только первый тип.

Аккумулятор пара, по сути, является расширением емкости накопления энергии котла(ей). Когда потребность установки в паре невелика, а котел способен производить больше пара, чем требуется, избыточный пар впрыскивается в массу воды, хранящейся под давлением. Со временем содержание хранящейся воды будет увеличиваться по температуре и давлению, пока, наконец, не достигнет температуры насыщения для давления, при котором работает котел.

Потребность превысит возможности котла, когда:

  • Нагрузка подается быстрее, чем котёл успевает среагировать – например, горелка(и) может(и) погаснуть, и перед безопасным розжигом горелки необходимо завершить цикл продувки. Это может занять до 5 минут, и вместо добавления тепла в котел, цикл продувки фактически окажет небольшое охлаждающее действие на воду в бойлере. Добавьте к этому тот факт, что вскипание котловой воды вызовет падение уровня воды, а система контроля уровня котла автоматически компенсирует это, подав питательную воду, например, на 90°С. Это окажет гасящее действие на воду уже при температуре насыщения и усугубит ситуацию.
  • Высокий спрос длится дольше обычного.

В обоих случаях происходит падение давления внутри пароаккумулятора, в результате чего часть горячей воды превращается в пар. Скорость, с которой вода превращается в пар, зависит от давления в резервуаре и скорости, с которой пар требуется для подаваемой системы.

Зарядка

Аккумулятор пара с перепадом давления состоит из цилиндрического сосуда высокого давления, частично заполненного водой на 50–90 % в зависимости от применения. Пар подается под поверхность воды через распределительный коллектор, оснащенный рядом паровых инжекторов, до тех пор, пока вся вода не достигнет требуемого давления и температуры .

Вполне естественно, что уровень воды будет подниматься и опускаться во время зарядки и разрядки.

Если паровой аккумулятор заряжается насыщенным (или влажным) паром, может наблюдаться небольшой прирост воды за счет радиационных потерь сосуда. Обычно выбрасывается несколько большая масса пара, чем допускается.

Конденсатоотводчик (шаровой поплавковый) устанавливается на рабочем уровне и действует как ограничитель уровня, сбрасывая небольшое количество избыточной воды в систему возврата конденсата.

Однако, если бы паровой аккумулятор заряжался перегретым паром или если бы потери на излучение были очень малы, происходила бы постепенная потеря воды из-за испарения, и подпиточный клапан или насос, управляемые датчиками уровня, были бы закрыты. требуется для восполнения дефицита.

Разгрузка

Поскольку в пароаккумуляторе происходит перепад давления с запасенной водой при температуре насыщения, пар вторичного вскипания будет генерироваться со скоростью, необходимой для любой нагрузки, превышающей мощность котла; следовательно, условие перегрузки будет удовлетворено. Когда за перегрузкой следует потребность ниже мощности котла, паровой аккумулятор заряжается избыточным паром из котла. Этот цикл зарядки и разрядки объясняет название «аккумулятор пара» и позволяет котлу постоянно работать до максимальной непрерывной мощности.

Цикл зарядки/разрядки

Аккумулятор необходимо полностью зарядить в начале периода разрядки, чтобы он работал правильно. Для этого должны быть соблюдены два основных условия:

  1. От конца одного периода перегрузки до начала следующего должно быть достаточно времени для перезарядки воды, хранящейся в аккумуляторе.
  2. Среднее потребление пара без нагрузки должно быть ниже, чем мощность котла (максимальная непрерывная мощность или MCR), чтобы иметь достаточную избыточную мощность котла для подпитки воды, хранящейся в аккумуляторе, в непиковое время.

Другие критерии также важны для обеспечения достаточной емкости аккумулятора, и они должны удовлетворяться конструкцией:

  1. Необходимо хранить достаточное количество воды для обеспечения необходимого количества вторичного пара в течение периода разрядки. Этого можно добиться, обеспечив достаточно большой объем аккумулятора.
  2. При более высокой скорости выпуска пара будет производиться влажный пар. Скорость и расход, при котором пар мгновенного испарения высвобождается с поверхности воды, должны быть ниже заданного значения. Этого можно добиться, обеспечив достаточно большую площадь поверхности воды, которая, в свою очередь, зависит от размера аккумулятора.
  3. Мощность испарения должна быть достаточной. Это зависит от давления, при котором хранится вода при полной загрузке (давление котла), и минимального давления, при котором аккумулятор будет работать в конце периода разрядки (расчетное давление аккумулятора). Чем больше разница между этими двумя давлениями, тем больше пара вторичного вскипания будет произведено.
  4. Расчетное давление гидроаккумулятора должно быть выше, чем выходное распределительное давление. Это необходимо для создания перепада давления на редукционном клапане (PRV) ниже по потоку, чтобы обеспечить требуемый поток от аккумулятора к установке. Чем ближе давление аккумулятора к давлению распределения, тем меньше размер аккумулятора, но это также приводит к меньшему перепаду давления на предохранительном клапане. Это требует большего PRV; достаточно большой, чтобы выдержать максимальную перегрузку, когда аккумулятор находится при расчетном давлении (минимальное давление в аккумуляторе в конце периода разрядки).
Размер парового аккумулятора

Паровой аккумулятор в паровой системе обеспечивает повышенную емкость. Надлежащая конструкция пароаккумулятора позволяет обеспечить любой расход. Теоретических ограничений на размер пароаккумулятора нет, но, конечно, практические соображения накладывают ограничения.

На практике объем пароаккумулятора основан на хранении, необходимом для удовлетворения пикового спроса, с допустимым перепадом давления, при этом обеспечивая подачу чистого сухого пара с подходящей скоростью выпуска пара с поверхности воды. Пример 3.22.2 ниже используется для расчета потенциальной паропроизводительности в горизонтальном пароаккумуляторе.

Пример 3.22.2

Котел:

Максимальная продолжительная производительность = 5 000 кг/ч

Нормальное рабочее давление = 10 бар изб. перепад = 1 бар (0,5 бар с каждой стороны от 10 бар изб.)

Требования к установке:

Максимальная мгновенная перегрузка = 12 000 кг/ч

Распределительное давление = 5 бар изб.

Хотя максимальная мгновенная перегрузка составляет 12 000 кг/ч, для определения размера аккумулятора следует использовать среднее значение перегрузки.

Это предотвращает ненужное превышение размера аккумулятора. В равной степени необходимо определить и использовать среднюю «непиковую» нагрузку при расчете размеров. Внепиковая нагрузка – это любая нагрузка ниже MCR котла.

Определение среднего значения перегрузки и внепиковой нагрузки

Существуют три возможных метода определения средних нагрузок для существующей котельной:

  1. Предполагать, исходя из опыта.
  2. Изучить существующие диаграммы паропроизводительности котла, чтобы установить средние нагрузки и периоды времени, в течение которых они возникают.
  3. Чтобы запрограммировать компьютер счетчика пара для интегрирования паровой нагрузки как в периоды перегрузки, так и в периоды непиковой нагрузки.

Способ 1 может оказаться довольно безрассудным, если дорогой аккумулятор окажется слишком маленьким.

Однако, если котельная все еще находится на стадии проектирования, единственным вариантом будет обоснованное предположение. Исходя из знаний проектировщика об установке, должно быть возможно дать разумную оценку максимальной нагрузки станции, разнообразия нагрузки и времени, в течение которого они возникают.

Метод 2 достаточно прост для ускорения и должен давать достаточно точные результаты.

Метод 3 обеспечивает наиболее точные результаты, а стоимость счетчика пара невелика по сравнению с общей стоимостью проекта накопителя.

В следующей процедуре показано, как определить средние паровые нагрузки по существующей диаграмме, на которой записана схема нагрузки. Процедура построена на рис. 3.22.4, на котором показана схема потока для примера 3.22.2.

Из рисунка 3.22.4 видно, что внепиковые нагрузки были разделены на следующие средние нагрузки и периоды времени. Из этих данных можно определить среднюю избыточную нагрузку для каждого непикового периода.

Средний избыточный поток рассчитывается следующим образом:

1-я внепиковая нагрузка

2-я внепиковая нагрузка

3 Рисунок 3.22.4.

1-я перегрузка

2-я перегрузка

Необходимо выбрать расчетное давление аккумулятора, и обычно выбирают давление на 1 бар выше давления распределения. Это обеспечивает приемлемую производительность пара вторичного вскипания без чрезмерного увеличения размеров нижнего предохранительного клапана.

В этом примере давление распределения составляет 5 бар изб., поэтому расчетное давление гидроаккумулятора можно изначально принять равным 6 бар изб. (Примечание: масса воды взята при рабочем давлении котла).

На основании этой информации можно определить размер аккумулятора.

Аккумулятор пара:

Обратите внимание, что эти 2 797 кг пара вторичного вскипания будут выпущены за время, необходимое для падения давления. Если это был час, то скорость пропаривания составляет 2 797 кг/ч; если бы это было более 30 минут, то скорость пропаривания была бы:

Если паровой аккумулятор подключен к котлу производительностью 5 000 кг/ч и обеспечивает среднюю потребность в пределах своей мощности, комбинированная мощность котла и аккумулятора может соответствовать условиям средней перегрузки 5 594 + 5 000 = 10 594 кг/ч за 30 минут. Альтернативой является дополнительная комбинация котлов, способных производить 10 594 кг/ч в течение 30 минут с ранее отмеченными ограничениями.

Теперь можно проверить размер аккумулятора.

Цифры, использованные в примере 3.22.2, используются ниже для облегчения проверки.

Котел 

Максимальная непрерывная мощность = 5 000 кг/ч

Нормальное рабочее давление = 10 бар изб. Давление = 5 бар изб.

Требуемый запас пара = 10 300 кг/ч — 5 000 кг/ч пара, подаваемого котлом

Требуемый запас пара = 5 300 кг/ч

Однако пар требуется только на 30 минут каждые час, поэтому требуемый запас пара должен быть:

Количество воды, необходимое для выпуска 2 650 кг пара, зависит от доли выпарного пара, высвобождаемого из-за падения давления.

Это соответствует критерию наличия достаточного количества воды для производства необходимого количества вторичного пара. Можно видеть, что вместимость хранилища 2 797 кг больше, чем требуется для хранения 2 650 кг пара.

Если пароаккумулятор будет заряжаться котлом при давлении 10 бари, а отводиться на установку при давлении 6 бари, то доля вторичного пара может быть рассчитана следующим образом:

Вместимость сосуда больше 87,9 м³, поэтому сосуд удовлетворяет этому критерию.

Исходя из приведенных выше размеров судна, площадь водной поверхности при полной загрузке составляет приблизительно 20,53 м² при объеме, равном 90% вместимости судна.

Максимальный расход пара из аккумулятора составляет 5 300 кг/ч, следовательно:

Эмпирические испытания показывают, что скорость, с которой сухой пар может выделяться с поверхности воды, зависит от давления. Рабочее приближение предполагает:

Максимальная скорость выпуска без уноса пара (кг/м² ч) = 220 x давление (бар абс.)

Паровой аккумулятор в примере 3.22.2 работает при давлении 6 бар изб. (7 бар абс.). Максимальная скорость выброса без уноса пара составит:

220 x 7 бар a = 1 540 кг/м² ч

Это показано графически на рис. 3.22.5.

Пример при 258 кг/м² ч значительно ниже максимального значения, и можно ожидать сухого пара. Если бы скорость выпуска пара была слишком высокой, необходимо было бы рассмотреть различные диаметры и длины, дающие одинаковый объем сосуда.

Следует подчеркнуть, что это только указание, и детали конструкции всегда должны быть делегированы специализированным производителям.

Органы управления и фитинги для пароаккумуляторов

Ниже приводится обзор оборудования, необходимого для установки пароаккумулятора, а также некоторые рекомендации по его размерам и выбору подходящего оборудования.

Используя цифры из примера 3.22.2:

Котел:

Максимальная непрерывная производительность = 5 000 кг/ч

Нормальное рабочее давление = 10 бар изб.

Аккумулятор:

Масса воды, необходимая для хранения пара = 65 920 кг (полностью заправленная и 90% объема сосуда)

P1 (давление в котле) = 10 бар изб. полностью заряжен)

P2 (давление нагнетания) = 6 бар изб. (полностью разряжен)

Требования к установке:

Давление = 5 бар изб. из них 5 000 кг/ч подается котлом.

Из этих цифр можно сделать вывод, что 65 920 кг воды необходимо нагреть от температуры насыщения при 6 бар изб. до температуры насыщения при 10 бар изб. за 95 минут.

Трубопровод

Размер трубопровода между котлом и пароаккумулятором должен быть рассчитан, как обычно, на скорость пара от 25 до 30 м/с и максимальную мощность котла.

В случае Примера 3.22.2 потребуется трубопровод DN100 от котла к аккумулятору, чтобы обеспечить максимальную непрерывную номинальную мощность (MCR) котла 5 000 кг/ч при 10 бар изб.

Трубопровод от гидроаккумулятора до нижнего ПРС должен быть рассчитан на максимальную мгновенную перегрузку и скорость не более 20 м/с. Для этого примера потребуется труба с номинальным диаметром DN250 и расчетным давлением аккумулятора 6 бар изб.

Запорный клапан

В дополнение к коронному клапану котла требуется линейный запорный клапан. Подойдет запорный клапан подходящего номинала, желательно из литой стали.

Обратный или обратный клапан

Обратный клапан необходим для предотвращения обратного потока пара обратно в котел в случае преднамеренного отключения котла или, возможно, блокировки котла.

Подходящим выбором будет дисковый обратный клапан.

Перепускной клапан

Перепускной клапан необходим для обеспечения того, чтобы скорость, с которой пар течет из котла в аккумулятор, находилась в пределах возможностей котла. Пример 3.22.1 показывает размер клапана.

Самодействующие перепускные клапаны с пилотным управлением могут использоваться в небольших установках при условии, что допустим узкий (и нерегулируемый) диапазон пропорциональности. Пневматический контроллер и регулирующий клапан больше подходят для более крупных установок и предлагают преимущество регулируемой зоны пропорциональности.

Для этого применения будет выбран пневматический регулирующий клапан DN100 с соответствующими рабочими и запорными возможностями.

Оборудование для впрыска пара

Впускная труба для пара надлежащего размера должна поступать значительно ниже уровня поверхности воды и в систему парораспределительного коллектора/коллектора, как показано на Рисунке 3. 22.6.

Пар впрыскивается в воду.

Важно помнить, что производительность инжектора будет уменьшаться по мере увеличения давления в сосуде, поскольку перепад давления между впрыскиваемым паром и давлением в сосуде снижается.

При очень низком расходе пар будет выходить из форсунок, расположенных ближе всего к патрубку(ам) впуска пара.

Конструкция впускного(ых) патрубка(ов) и системы коллектора вместе с размещением форсунок должны обеспечивать равномерную подачу пара по всей длине аккумулятора независимо от фактического расхода пара.

Выпуск из форсунок будет очень горячей водой и паром, возможно, с некоторым количеством конденсирующихся паровых пузырьков, с очень высокой скоростью, что способствует турбулентности и перемешиванию водной массы. Они не должны разряжаться прямо на стенки сосуда или вблизи них. Поэтому рекомендуется установка под углом. В идеале они также должны быть расположены под разными углами, чтобы способствовать более равномерному распределению.

Номинальное расположение показано на рисунке 3.22.6.

В очень длинных сосудах более равномерное распределение может быть достигнуто при использовании двух или более входных труб. В таких случаях очень важно, чтобы впускные трубы были тщательно собраны вместе с питающей сетью.

Все форсунки должны быть установлены как можно ниже в аккумуляторе, чтобы обеспечить максимально возможный напор жидкости над ними. Также может быть уместно установить инжекторы под небольшим углом, чтобы избежать эрозии сосуда.

В таблицах размеров производителей указано значение K и для паровых форсунок (см. Таблицу 3.22.2) из таблицы размеров насыщенного пара Рисунок 3.22.9:

  1. Проведите горизонтальную линию вправо поперек оси «x» при давлении 11 бар абс. (10 бар изб.), пока она не пересечет линию критического падения давления, точка (A) .
  2. Проведите линию вертикально вниз по диаграмме от точки (A) до пересечения со значением Kvs форсунки, точка (B) (например, Kvs 5,8 для форсунки IM25M).
  3. Нарисуйте линию горизонтально влево, пока она не пересечет ось «y», точка (C). Отображаемое значение будет емкостью инжектора.

(приблизительно 760 кг/ч для этого примера).

Определение размеров и количественная оценка инжекторов

Приведенное выше упражнение дает производительность 760 кг/ч для одной форсунки; но это относится только к началу периода зарядки, когда давление в сосуде самое низкое, а производительность инжектора самая высокая.

Следует помнить, что по мере того, как в сосуд впрыскивается больше пара, давление в сосуде будет расти, эффективно снижая производительность форсунок, пока давление в сосуде в конечном итоге не сравняется с давлением в котле, и поток не сможет  возникнуть.

Из-за этого нецелесообразно использовать в этом примере один (самый высокий) расход, 760 кг/ч.

Вместо этого необходимо найти среднюю скорость впрыска за период зарядки.

Это можно сделать с помощью уравнения 3. 21.2 для расчета расхода при различном давлении в сосуде.

В этом примере давление в сосуде будет варьироваться от 6 бар изб. до 10 бар изб. Чем больше количество измеренных давлений, тем выше точность, но, как правило, приращение в 10 % от разницы между давлением котла и давлением накопления дает надежное среднее значение. В таблице 3.22.3 приведены расчеты для форсунки IN25 (1 дюйм) с K v  5,8. включите также нулевую запись, поэтому необходимо рассмотреть одиннадцать записей.

Видно, что средний расход 553 кг/ч несколько меньше максимальной производительности 759 кг/ч. Если бы для количественной оценки количества инжекторов использовалась максимальная мощность, то было бы выбрано недостаточное количество инжекторов.

Необходимое количество форсунок можно определить, разделив расход пара на количество, которое может подать одна форсунка.

Примечание. Несколько форсунок меньшего размера предпочтительнее одной большой форсунки, чтобы обеспечить надлежащее перемешивание в пароаккумуляторе.

Эта таблица размеров является эмпирической и не должна использоваться для важных приложений

Расчет времени, необходимого для перезарядки сосуда

Из графиков нагрузки, показанных на рис. 3.22.4, видно, что минимальное время между циклами зарядки составляет 95 минут. Теперь необходимо проверить, что сосуд можно перезарядить за меньшее время.

Показано, что количество пара, используемого в период сброса, составляет 2 650 кг.

Средний избыточный поток пара, доступный в течение периода перезарядки, был рассчитан по рисунку 3.22.4 и составил 2 916 кг/ч.

Время, необходимое для подзарядки, пропорционально отношению массы пара, использованного при сбросе, к расходу избыточного пара, идущего в межпиковый период:

самый короткий цикл перегрузки 95 минут, баланс между временем перегрузки и временем перезарядки может быть обеспечен аккумулятором.

Таким образом, размер аккумулятора 7 метров в длину и 4 метра в диаметре обеспечивает достаточную емкость для этого конкретного примера.

Манометр

Манометр соответствующего диапазона необходим для отображения давления в паровом аккумуляторе.

В идеале он должен иметь маркировку, показывающую:

  • Минимальное давление (давление пара установки).
  • Максимальное давление (давление пара в котле).
  • Максимальное рабочее давление сосуда.
Предохранительный клапан

Если максимальное рабочее давление гидроаккумулятора равно или превышает давление котла, предохранительный клапан (клапаны) может не потребоваться.

Однако пользователя могут беспокоить другие менее очевидные сценарии. Например, в случае пожара на заводе, если аккумулятор был полностью заряжен, а все входы и выходы закрыты, давление в аккумуляторе могло возрасти. Перед принятием решения необходимо обсудить это со страховым инспектором.

Как и во всех установках предохранительных клапанов, сброс должен производиться в безопасную зону через вентиляционную трубу соответствующего размера, которая должным образом осушена.

Вентиляционный клапан и вакуумный выключатель

Когда паровой аккумулятор запускается из холодного состояния, паровое пространство заполнено воздухом. Этот воздух не имеет теплотворной способности, фактически он отрицательно влияет на производительность паровой установки (как показано в законе Дальтона), а также приводит к покрыванию поверхностей теплообмена. Воздух также вызывает коррозию в системе конденсата.

Воздух можно удалить с помощью простого крана, который обычно остается открытым до тех пор, пока в пароаккумуляторе не будет повышено давление примерно до 0,5 бар. Альтернативой крану является воздухоотводчик с уравновешенным давлением, который не только избавляет оператора котельной от необходимости вручную выпускать воздух (и, следовательно, гарантирует, что это действительно делается), но и более надежен при удалении любых других газов, которые накапливаются. в сосуде во время использования.

И наоборот, при отключении пароаккумулятора пар в паровом пространстве конденсируется и оставляет вакуум. Этот вакуум вызывает давление на сосуд снаружи и может привести к просачиванию воздуха через смотровые люки. Вакуумный выключатель позволит избежать этой ситуации.

Сливной кран

Этот клапан используется для слива воды из резервуара при техническом обслуживании и проверках.

Клапан DN40 подходит для размера аккумулятора в примере 3.22.2.

Перелив

Должен быть установлен шаровой поплавковый конденсатоотводчик со встроенным термостатическим воздухоотводчиком, как показано на рис. 3.22.10. При установке, как показано, уровень воды внутри гидроаккумулятора не поднимется выше этой точки, потому что сифон будет работать как автоматический перепускной клапан. Когда уровень воды падает, то есть когда пар отводится быстрее, чем заменяется, конденсатоотводчик автоматически закрывается, чтобы предотвратить утечку пара.

Использование поплавкового конденсатоотводчика со встроенной термостатической капсулой в качестве устройства ограничения уровня дает дополнительное преимущество в виде вентиляции.

Ловушка должна быть установлена ​​рядом с мерным стеклом. Выброс из ловушки следует направлять обратно в питательный бак котла, стараясь избежать чрезмерного противодавления или подъема.

Размер поплавкового/термостатического конденсатоотводчика зависит от размера накопителя и обычно имеет размер DN32 или DN40 для примера 3.22.2.

Уровнемер воды

Колебание уровня в пароаккумуляторе будет незначительным, поскольку только 5% (приблизительно) массы воды испарится в пар, однако необходимы некоторые средства наблюдения за уровнем воды. Очевидно, что манометр должен быть рассчитан на работу при максимальном рабочем давлении парового аккумулятора. Тем не менее, с точки зрения хранения запасов и стандартизации предприятия, есть определенные преимущества в использовании манометра, такого же, как и в котле.

Требуется только одно мерное стекло.

Редукционная станция

Редукционная станция установлена ​​на нагнетании. Когда редукционный клапан открывается для поддержания давления ниже по потоку, в пароаккумуляторе происходит снижение давления, в результате чего часть воды мгновенно превращается в пар.

Редукционный клапан должен рассчитываться по следующим параметрам:

P1 = давление в аккумуляторе (6 бар изб., например)

P2 = заводское давление (5 бар изб., например)

ΔP = 6 — 5 = 1 бар

Расход = Максимальный расход при перегрузке (например, 12 000 кг/ч)

Теперь можно выбрать соответствующий клапан либо из таблиц размеров производителя, либо с помощью таблицы размеров насыщенного пара, показанной на Рисунке 3.22.9.

Для размеров до DN80 подойдет самодействующий клапан с пилотным управлением, а для больших размеров подойдет регулирующий клапан с пневматическим приводом.

Трубопровод

На этом этапе целесообразно проверить, что трубопровод между редукционной станцией пароаккумулятора и установкой имеет достаточные размеры. Размер этой трубы должен соответствовать обычной практике при скорости пара от 25 до 30 м/с, но с использованием пикового расхода из пароаккумулятора при заводском давлении, в данном случае 5 бар изб.

Типовые схемы паровых аккумуляторов:

На рис. 3.22.11 показан весь пар, вырабатываемый котельной установкой, проходящий через паровой аккумулятор. Это более современная общепринятая договоренность.

Расположение, показанное на рис. 3.22.12, чаще использовалось в прошлом и до сих пор полезно, когда пароаккумулятор должен располагаться на некотором расстоянии от паропровода. Однако следует регулярно проверять обратные клапаны, так как сочетание «заедания» и «прохода» клапанов может привести к тому, что пар будет подаваться в пароаккумулятор над поверхностью пара, что не принесет пользы.

На рис. 3.22.13 показана схема, в которой требуется пар при давлении в котле, а также пар при более низком давлении.

В некоторых технологических процессах пар низкого давления невозможен, и пар под давлением котла может потребоваться постоянно (обычно для процесса сушки). Если пиковая нагрузка вызвана пользователями высокого давления, клапан поддержания давления на рис. 3.22.13 будет ощущать падение давления и модулировать его по направлению к своему седлу, тем самым резервируя пар высокого давления для пользователей высокого давления, тем самым предоставляя пароаккумулятору возможность работать. обеспечить низкое давление в течение этого периода. Таким образом, система подает переменную нагрузку низкого давления через паровой аккумулятор, а максимально возможный расход для нагрузки высокого давления обеспечивается действием клапана поддержания давления.

На рис. 3.22.14 котел работает при нормальном расчетном давлении, например 10 бар, и пар переходит на переменные нагрузки, для которых требуется не более, например, 5 бар. Редукционный клапан A снижает давление между головкой котла и распределительной магистралью установки, реагируя на давление, измеренное в линии 5 бар .

Если потребность в паре превысит мощность этой подачи от котла, а давление в магистрали низкого давления упадет ниже, например, 4,8 бар, клапан В откроется и дополнит подачу. Это забирает пар из пароаккумулятора, и в течение длительного времени давление в пароаккумуляторе падает. Клапан B реагирует на давление ниже по потоку в распределительной магистрали, действуя также как редукционный клапан. Его пропускная способность должна соответствовать скорости нагнетания, разрешенной для пароаккумулятора, и она будет меньше, чем у редукционного клапана А.

Клапан C — клапан поддержания давления, реагирующий на давление в котле. Если давление повышается из-за снижения потребности установки, открывается клапан поддержания давления C. Затем пар поступает в аккумулятор пара, который перезаряжается до максимального давления, немного ниже давления в котле. Редукционный клапан B в это время будет закрыт, поскольку установка получает достаточное количество пара через (частично закрытый) редукционный клапан A.

Практические соображения по пароаккумуляторам

Байпасы

На любом заводе технический руководитель должен стремиться обеспечить хотя бы минимальное обслуживание в случае, если паровой аккумулятор и связанное с ним оборудование либо требуют обслуживания, либо выходят из строя.

Это будет включать в себя обеспечение надлежащей и безопасной изоляции аккумулятора с помощью клапанов и, возможно, некоторые средства защиты котла от перегрузки, если невозможно избежать больших изменений потребления. Наиболее очевидным решением здесь является резервный клапан поддержания давления.

Влияние на мощность котла

Аккумулятор пара и клапан поддержания давления вместе защищают котел от перегрузок и позволяют котлу работать должным образом до расчетной мощности. Это важно для достижения хорошего КПД и в то же время для подачи чистого, сухого, насыщенного пара. На рисунках 3.22.16 и 3.22.17 показаны соответственно расход без парового аккумулятора и расход с паровым аккумулятором.

Качество пара

При правильной конструкции и эксплуатации пар из пароаккумулятора всегда чистый и имеет степень сухости, близкую к 1. Пароаккумулятор спроектирован с большой поверхностью воды и достаточным паровым пространством для практически мгновенно производить высококачественный пар в периоды пиковой нагрузки. В случае некоторых вертикальных пароаккумуляторов пространство для пара увеличено, чтобы компенсировать меньшую поверхность воды.

Вода

Вода в пароаккумуляторе представляет собой пар, который сконденсировался и, следовательно, является чистым и чистым, с типичным уровнем TDS 20–100 ppm (по сравнению с TDS кожухотрубного котла редко ниже 2000 ppm), что способствует чистая и относительно стабильная водная поверхность. Аккумуляторы пара иногда используются для обеспечения подачи чистого пара там, где пар находится в непосредственном контакте с продуктом; например, в больничных и промышленных стерилизаторах, отделке текстиля и некоторых применениях в пищевой промышленности и производстве напитков.

После заполнения аккумулятора водой и при нормальных рабочих условиях добавление воды и скорость перелива действительно очень малы .

  • Если используется перегретый пар, количество добавляемой воды будет зависеть от количества перегрева, но поскольку удельная теплоемкость перегретого пара ниже, чем у воды, это окажет меньшее влияние на изменения уровня воды.
  • Если используется насыщенный пар, повышение уровня воды является просто функцией потери тепла из сосуда. При правильной теплоизоляции потери тепла минимальны, поэтому повышение уровня воды, а значит, и перелив через конденсатоотводчик (используемый как ограничитель уровня) также минимальны.

Конструкции паровых аккумуляторов

Паровые аккумуляторы, описанные и проиллюстрированные в этом модуле, были большими и имели горизонтальную конфигурацию. Аккумуляторы пара всегда проектируются и изготавливаются в соответствии с применением, и сосуды диаметром всего 1 м не являются редкостью. Также обычно меньшие пароаккумуляторы имеют вертикальную конфигурацию (хотя существуют большие вертикальные пароаккумуляторы). Любая конфигурация может поддерживать одинаковые значения скорости хранения и разрядки, и может быть проще найти место для вертикального блока.

Емкость для хранения

Обычно это самая дорогая часть системы пароаккумулятора, и она разрабатывается индивидуально для каждого применения. Он должен быть спроектирован таким образом, чтобы удерживать воду/пар при температурах, необходимых для установки. Для промышленного предприятия это обычно означает от 5 до 30 бар, хотя блоки электростанций могут быть рассчитаны на давление до 150 бар.

Обычно отношение диаметра к общей длине составляет от 1,4 до 1,6, но оно может существенно варьироваться в зависимости от условий участка.

Аккумуляторы пара обычно имеют цилиндрическую форму с эллиптическими концами, так как это конструктивно наиболее эффективная форма. Они будут изготовлены из котельной плиты. В Европе проектирование и строительство будут соответствовать Европейской директиве по оборудованию, работающему под давлением 97/23/EC.

Чем больше допустимая разность давлений между давлением в котле и давлением установки, тем больше доля вторичного пара и, следовательно, тем ниже требуемая мощность свежего пара.

В дополнение к полезной емкости сосуд должен иметь:

  • Достаточное количество воды на дне сосуда при минимальных условиях для размещения и покрытия паровых инжекторов
  • Достаточный зазор над водой при полной заправке, чтобы обеспечить достаточную площадь поверхности для выхода пара. Это важно, потому что только мгновенная скорость выпуска пара может быть окончательным критерием, если пиковые нагрузки большие и резкие.

Обоснование стоимости аккумулятора

Существует несколько способов обоснования капитальных затрат на установку аккумулятора, которые часто окупаются в течение короткого периода времени. Во время первоначального анализа следует учитывать следующие моменты.

  • Сравните капитальные затраты на установку только с бойлером для удовлетворения пикового спроса с капитальными затратами на меньший бойлер, использующий аккумулятор
  • Оцените экономию топлива в результате того, что меньший по размеру котел работает ближе к максимальной мощности и при более постоянной нагрузке. В недавнем тематическом исследовании пивоварня рассчитала 10-процентную экономию топлива и период окупаемости примерно 18 месяцев9.0126
  • В результате выравнивания пиков и спадов парообразования определить, будет ли меньше удельная стоимость топлива. Тогда можно будет заключить контракт на более низкую максимальную норму поставок
  • Оцените финансовую выгоду от сокращения затрат на техническое обслуживание котельной, паровых регулирующих клапанов и оборудования, использующего пар. Эти преимущества являются результатом более стабильной нагрузки котла и более высокого качества пара.
Заключение

Паровые аккумуляторы — это не старомодные реликвии прошлого. Действительно, далеко не так. Аккумуляторы пара были установлены во всей современной промышленности, включая биотехнологии, больничную и промышленную стерилизацию, установки для тестирования продукции, полиграфию и производство продуктов питания, а также более традиционные отрасли, такие как пивоварни и красильни.

Современные котлы стали меньше, а также увеличилось использование небольших водотрубных котлов, змеевиковых и кольцевых котлов, все из которых эффективны, но снижают тепловую мощность системы и делают ее уязвимой для проблемы с пиковыми нагрузками.

Паровые аккумуляторы имеют множество других применений. Для долгосрочных пиковых нагрузок, которые в конечном итоге должна выдерживать котельная, можно использовать аккумулятор пара для хранения, например, 5-минутного пикового расхода, что дает котельной установке время для безопасного выхода на соответствующую мощность. Аккумуляторы пара также можно использовать с котлами с электродными или погружными нагревателями, чтобы пар можно было генерировать вне пиковой нагрузки, хранить и использовать в часы пик. Возможности безграничны.

Подводя итоги, можно сказать, что аккумулятор пара является эффективным инструментом, поскольку он вполне может обеспечить наиболее экономичный способ подачи пара в периодическом процессе.

Подтверждение

Компания Spirax Sarco признательна за помощь и информацию, предоставленные:

Wilson Steam Storage Ltd., Chesterfield, Derbyshire, S41 8NG

 

Начало страницы

Предыдущий — Деаэраторы под давлением

15 способов повысить эффективность котла на вашем объекте

Один из самых простых способов снизить эксплуатационные расходы для бизнеса — повысить эффективность котла. Отличное место, чтобы начать снижать свои счета, — это посмотреть, как недавно вы выполняли техническое обслуживание котла и насколько эффективен ваш котел.

Прежде чем мы перейдем к нашим советам по эффективности, нам нужно понять эффективность котла. Большая часть тепла, теряемого в вашем котле, приходится на дымовую трубу или котловую воду. Цель состоит в том, чтобы создать условия, при которых образуется минимально возможное количество дымовых газов при минимально возможной температуре. Это приводит к увеличению КПД котла.

Подумай об этом; котел всасывает холодный воздух, нагревает его и выбрасывает в дымовую трубу. Более низкая температура дымовых газов идеальна, поскольку чем выше температура, тем больше энергии уходит с дымовыми газами. С другой стороны, котельная система забирает холодную воду, нагревает ее до пара и использует тепло. Везде, где мы теряем тепло, пар, конденсат или горячую воду, мы теряем ценные БТЕ.

Независимо от того, арендуете ли вы котел или владеете им, вам необходимо экономить деньги. Вот 15 простых советов, которые помогут сделать вашу котельную более эффективной и сэкономить деньги на ежемесячных счетах:

1. Повышение эффективности котла: снижение температуры дымовой трубы

Снижение температуры дымовой трубы может быть таким же простым, как дневной/ночной режим. Это снижает рабочее давление для паровых котлов и рабочую температуру для водяных котлов при простое ночью или в теплые дни.

2. Установите экономайзер

Экономайзер использует отработанные горячие дымовые газы для нагрева питательной воды на пути к котлу. Если ваш паровой котел не имеет экономайзера или ваш экономайзер не работает, это должно быть первоочередной задачей. Экономайзеры экономят топливо и предотвращают вредные последствия подачи на котел холодной воды. Для серьезной экономии посмотрите, подходит ли Heatmizer® для вашего котла или системы горячего водоснабжения.

3.

Регулярная настройка горелки

Еще одна распространенная проблема, связанная с эффективностью котла, заключается в недостаточном количестве воздуха. Для правильного сгорания топлива внутри котла требуется определенное количество кислорода. Если воздуха слишком мало, углерод в топливе будет окисляться, образуя монооксид углерода. Это приводит к выделению меньшего количества тепла, поскольку топливо сгорает не полностью, что снижает эффективность использования топлива. Низкий уровень воздуха приводит к образованию сажи, дыма и угарного газа, которые опасны. Слишком много воздуха также снижает эффективность. Дополнительный воздух поступает холодным и выбрасывается из дымовой трубы горячим, теряя тепло.

Оптимальный процесс обеспечивает достаточное количество воздуха для безопасного горения топлива. Для этого мы измеряем необходимое количество воздуха с помощью зонда O2. Мы вставляем зонд в стек, пока настраиваем горелку на оптимальную эффективность. Однако на некоторых объектах температура воздуха, поступающего в горелку, меняется в зависимости от времени года. Это требует более частой настройки горелки для максимальной экономии.

4. Установите преобразователь частоты

В настоящее время существует не так много вентиляторов или насосов горелок без частотно-регулируемого привода. Однако, если вы не слышали о частотно-регулируемых приводах или у вас есть система, в которой они не используются, обратите внимание. Невероятная экономия энергии достигается за счет концепции, известной как законы подобия для насосов и вентиляторов. Если в вашей системе есть вентилятор или циркуляционный насос, управляемый заслонкой или клапаном, ваша система тратит электроэнергию впустую при частичных нагрузках. Вместо этого частотно-регулируемый привод позволяет вашей системе управлять потоком с помощью скорости вентилятора или насоса, и именно здесь происходит волшебство.

5. Изолируйте клапаны

Многие заводы снимают изоляцию с клапанов в котельной для обслуживания и никогда не возвращают ее обратно, потому что это хлопотно. Однако воздействие воздуха на эти большие клапаны приводит к большим потерям тепла и может сделать котельную невыносимо ГОРЯЧЕЙ. Изоляция этих клапанов с помощью съемного одеяла Heatmizer® может значительно сэкономить и повысить комфорт в котельной. Одеяла также снижают риск ожогов, сохраняя при этом легкий доступ для обслуживания.

Получите список бесплатных запасных частей

Компания

Город, штат

Модель котла №

Серийный № котла

6. Очистите камин

Со временем на топке труб котла может скапливаться сажа, особенно на старом оборудовании. Этот слой сажи действует как изолятор, снижая скорость теплопередачи и увеличивая расход топлива. Из-за более низкой скорости теплопередачи горячие газы проходят без передачи тепла воде, повышая температуру дымовой трубы. Очистка и осмотр труб котла в рамках регулярного обслуживания котла гарантирует, что сажа остается минимальной. Это повышает общий КПД котла.

7. Подогрев воздуха для горения

Горелка должна нагревать поступающий на горение воздух пламенем. Если воздух, подаваемый в горелку, теплее, то для производства такого же количества пара в котле требуется меньше топлива. Небольшое повышение температуры свежего воздуха на 40 °F может сэкономить 1 % расходов на топливо. Если круглосуточно эксплуатировать большие котлы, то это действительно может окупиться даже при наших исторически низких ценах на газ. В некоторых случаях подогреватель воздуха может окупиться менее чем за год.

Поддержание водяной стороны вашего котла в чистоте и отсутствии утечек требует тщательной очистки воды. Регулярно проверяйте водяную сторону вашего котла. Очистите все грязевые опоры или грязевые барабаны, чтобы обеспечить хорошую передачу тепла от металла к воде. Накипь будет скапливаться на поверхностях теплопередачи из-за высокой жесткости воды, неподходящих химикатов и отсутствия регулярной продувки котла. Эта накипь будет препятствовать передаче тепла, снижая эффективность вашего котла. Накипь также будет препятствовать охлаждению водой этих поверхностей теплообмена. Если не лечить, накипь может привести к перегреву котла, что приведет к дорогостоящему ремонту котла и утечкам.

Конденсат образуется, когда пар передает свое тепло и конденсируется. Безответственно тратить этот побочный продукт. Чистая вода без растворенных твердых частиц или газов готова к повторному использованию в вашем котле. Вода уже горячая, и поэтому требуется значительно меньше топлива, чтобы снова превратить ее в пар. Повторное использование конденсата также снижает потребность в холодной подпиточной воде, химикатах и ​​обработке для вашего котла. Наконец, перенаправление конденсата обратно в систему питательной воды может снизить затраты на очистку сточных вод и канализацию.

Для еще большего повышения эффективности котла рассмотрите возможность установки системы возврата конденсата высокого давления на ваших крупнейших потребителях пара. Это удерживает конденсат под более высоким давлением. Конденсат не испаряется, поэтому вы возвращаете больше воды со значительно более высокой температурой непосредственно в бойлер. Свяжитесь со службой механического строительства, чтобы узнать, подходит ли это для вашего процесса.

Подобно возврату конденсата в котел, рекуперация тепла от продувки котла может повысить эффективность котла. Продувочный клапан используется для удаления котловой воды, содержащей растворимые и нерастворимые твердые вещества. Это помогает снизить уровень растворенных твердых веществ в котловой воде, чтобы предотвратить образование накипи в котле. К сожалению, когда он удаляет горячую воду, он также тратит энергию. Установка продувочного теплообменника, расширительного бака или их комбинации может помочь рекуперировать часть этой энергии для вашей котельной системы. Использование рекуперации тепла для охлаждения продувочной воды и нагрева подпиточной воды повысит энергоэффективность.

Продувка удаляет загрязнения, такие как жесткость воды, из котла и необходима для поддержания чистоты поверхностей котла. Однако продувка также удаляет тепло из системы. Вода поступает в систему холодной, нагревается до температуры котла и выходит через продувку. Некоторые котельные установки имеют непрерывную продувку, которая не меняется в зависимости от нагрузки котла. Чтобы контролировать тепло, отводимое в канализацию, продувку следует ограничивать только до количества, необходимого для контроля растворенных твердых веществ. Для серьезной экономии контролируйте содержание растворенных твердых частиц с помощью автоматического продувочного клапана. Если вы будете регулярно продувать котел, вы сможете сэкономить много энергии. Это также снижает риск повреждения вашего котла из-за накипи.

12. Уменьшение избыточного воздуха

Котлам требуется избыток воздуха для полного сгорания. Хотя это необходимо, количество избыточного воздуха может привести к совершенно разной эффективности вашего котла. Слишком мало избыточного воздуха, и котел будет накапливать сажу и опасный угарный газ, а слишком много избыточного воздуха снижает эффективность. К счастью, существуют автоматические системы управления горением, которые могут интеллектуально контролировать необходимое количество воздуха для ваших систем горения. Как обсуждалось выше, настройка может поддерживать работу вашей горелки в лучшем виде, но она ограничена тем, что может предложить ваша старая горелка.

Переход на высокоэффективную горелку сэкономит значительное количество топлива и многократно окупится. Если вашей горелке более 15 лет, в ней используются рычажные механизмы или она работает с содержанием O2 выше 3 %, обратитесь к нам по поводу модернизации горелки. В большинстве случаев модернизация горелки может сэкономить более 20% на счетах за газ!

13.

Уменьшить перенос

Перенос – это котловая вода, которая выходит из котла в виде пара, но остается водой. Он несет с собой примеси, такие как растворенные твердые вещества. Эти примеси оставляют отложения вокруг паровой системы. Они попадают внутрь сложных устройств, таких как регулирующие клапаны и регуляторы давления. Это приводит к большому ущербу и увеличению объема технического обслуживания.

Что касается эффективности, эта влага снижает содержание БТЕ в паре при конечном использовании. По сути, это больше вода, нагретая в котле, но не отдавшая полезного тепла перед уходом в конденсатную систему. Перенос происходит из-за ряда вещей. Решение зависит от причины. Подозревайте в качестве виновника методы эксплуатации, такие как размещение нагрузок на быстром, высоком TDS или плохом сепарационном оборудовании.

Узнайте больше о переносе в нашем блоге «Как качество питательной воды котла может повлиять на работу котла».

14. Обзор конденсатоотводчиков

Застрявшие, изношенные или только что сломанные конденсатоотводчики могут заедать в открытом положении, позволяя ценному пару выбрасываться прямо в систему конденсата. Если вы хотите убедиться, что работаете с максимальной эффективностью, регулярно осматривайте свои конденсатоотводчики и заменяйте сломанные или залипающие конденсатоотводчики. Не знаете как или нет времени? Мы можем найти любые неисправные ловушки и заменить их, сэкономив ваше время и деньги вашей компании. Свяжитесь с нами, чтобы начать.

15. Уменьшение использования пара

Лучший способ сэкономить топливо и электроэнергию для вашего котла — это уменьшить использование пара в ваших процессах. Например, теплоизоляция трубопроводов и резервуаров, обогреваемых паром, может значительно сократить использование пара и, следовательно, расход топлива. Конденсатные системы высокого давления могут снизить расход пара в деаэраторе и расход топлива в котле.