Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях. Системы отопления дачных и загородных домов

Выбор типа источника теплоты зависит от вида топлива, его номинальной теплопроизводительности, которая должна быть больше расчетных теплопотерь дома на 15-20% функционального назначения.

Ограждающие конструкции наиболее современных малоэтажных домов при высоком термическом сопротивлении имеют весьма низкую теплопоглощающую способность, вследствие чего они характеризуются малой теплоустойчивостью, а тепловой режим в них подвержен колебаниям при воздействии переменных метеорологических факторов и нестабильной подаче теплоты. Отмеченная особенность предопределяет целесообразность применения квартирных генераторов теплоты с топками длительного и затяжного горения или применения системы отопления с большой тепловой аккумуляцией.

Для децентрализованного теплоснабжения наиболее перспективны двухфункциональные генераторы теплоты, обеспечивающие одновременно отопление и горячее водоснабжение с топками длительного горения при работе на твердом топливе.

При использовании твердого топлива для квартирных генераторов теплоты целесообразно применять сортированные каменные угли, угольные брикеты, учитывая, что большинство котлов и аппаратов не приспособлены для сжигания низкосортного топлива.

Верхний предел размера фракций угля во избежание кратного горения не должен превышать 50мм, а нижний в связи с ограниченностью тяги и отсутствием принудительного дутья - 13мм.

В качестве жидкого топлива может применяться топливо печное бытовое (ТПБ) или осветительный керосин.

В настоящее время на рынке представлена широкая номенклатура квартирных генераторов теплоты на твердом, газообразном и жидком топливе. Большая их часть имеет в своей конструкции водяной контур и предназначена для использования в водяной системе отопления.

С учетом удельного веса твердого топлива в топливном балансе села (свыше 80%) наибольший интерес для потребителя представляют твердотопливные квартирные котлы.

Отвод газов из квартирных теплогенераторов осуществляется через дымовую трубу высотой 5-7м. Тяга, создаваемая такой трубой, невелика, и чтобы дым из топки не выбивало в помещение, газовое сопротивление теплогенераторов должно быть минимальным.

Квартирные генераторы тепла должны обладать также наименьшим гидравлическим сопротивлением, так как общее циркуляционное давление в системе весьма незначительно. Для увеличения этого давления целесообразно низкое расположение теплогенератора, однако чаще всего такое решение в условиях одноэтажного строения зачастую неприемлемо. При обычном размещении теплогенератора на полу для снижения центра нагрева и увеличения гидравлического напора желательно, чтобы теплогенератор был минимальной высоты, а поверхности нагрева располагались возможно ниже.

Затраты на топливо составляют основную часть эксплуатационных расходов, поэтому КПД котла должен быть достаточно высоким.

Наиболее распространены чугунные или стальные водогрейные котлы, используемые самостоятельно или совместно с бытовыми плитами для варки пищи. Чугунные котлы имеют большие преимущества - они долговечные и дешевые при массовом прозводстве. Кроме того, их набирают из отдельных секций, поэтому изменением числа секций можно подобрать их любую производительность. Ремонт котлов обычно сводится к замене прогоревшей секции на новую. Срок службы чугунных котлов составляет около 20 лет в то время как остальных 10 - 15 лет. Срок эксплуатации от капитального ремонта до ремонта не менее 2000 часов, других конструкций - не менее 8000 часов.

Следует заметить, что все малометражные котлы имеют небольшие конвективные поверхности теплообмена и вследствие этого высокую температуру отходящих газов (250-400° С), что вызывает снижение их КПД. Если котел подсоединить к дымовой трубе через отопительный щиток, но можно существенно снизить температуру отходящих газов и увеличить КПД. При растопке котла, когда ухудшается тяга, открывают заслонку прямого хода и газы направляются в дымовую трубу.

Также поступают, когда начинают отопительный сезон. При установившейся тяге заслонка прямого хода закрывается и газы направляются в отопительный щиток.

Для наиболее распространенного топлива - каменного угля чаще всего используют чугунные котлы марок КЧММ, КЧММ-2, КЧМ-1, КЧМ-2, КЧМ-3. Снаружи они обшиты кожухом из листовой стали. Между кожухом и чугунными секциями уложена теплоизоляция из листового асбеста.

Котел КЧММ (рис. 9) состоит из трех секций, причем вся необходимая гарнитура размещена на крайних секциях. Колосниковая решетка выполнена частично охлаждаемой и имеет шуровочное устройство. Газовый тракт котла оборудован газоходом прямого хода, позволяющим при растопке направить газы помимо теплообменных поверхностей сразу в дымовую трубу (табл. 2).

Рис. 9. Чугунный секционный водогрейный котел КЧММ: а - вид спереди; б - разрез; в - вид со стороны задней стенки

Таблица 2

Котел КЧММ-2 (рис. 10) набирается из передней, задней и промежуточных секций, число которых составляет от двух до четырех. Колосниковая решетка образована чередующимися охлаждаемыми и неохлаждаемыми элементами (табл. 3).

Рис. 10. Чугунный секционный водогрейный котел КЧММ-2: а - продольный разрез; б - поперечный разрез

Таблица 3

Котел КЧМ-1 (рис. 11) отличается от котла КЧММ-2 в основном большим количеством секций (табл. 4).

Рис. 11 Чугунный секционный водогрейный котел КЧМ-1: а- продольный разрез; б - вид спереди

Таблица 4

В котле КЧМ-2 (рис. 12) число средних секций меняется от 2 до 8. Передняя секция имеет отверстия для загрузки топлива, шуровки горящего слоя и выгрузки золы. Боковые стенки и верх котла изолированы листовым асбестом и кожухом из листовой стали (табл. 5).

Рис. 12. Чугунный секционный водогрейный котел КЧМ-2: 1 - тягопрерыватель; 2 - горелка; 3 - вход обратной воды; 4, 5 - электромагнитный и соленоидный вентили; 6 - подвод газа; 7 - ниппель; 8 - электропроводка; 9 - вход газа; 10 - вход горячей воды; 11 - трансформатор

Таблица 5

Для улучшения теплотехнических свойств газоходы снабжены удлинителями потока дымовых газов, состоящими из чугунных вставок с внутренними ребрами и распорок. При установке вставок ребра попадают в межсекционные щели котла и крепятся с помощью стержней. Распорки с отверстиями для прохода газов размещают в топочном пространстве между вставками. Поднимаясь вверх газы ударяются в распорку, частично проходя через отверстия и попадают в зазоры, образованные вставками и секциями котла, тем самым улучшая теплопередачу от продуктов сгорания к воде.

Чугунные секционные котлы КЧМ-2М «Жарок-1 » и «Жарок-2» (рис. 13.) предназначены для подогрева воды в системах отопления малоэтажных зданий и индивидуальных жилых домов строительным объемом 300-900м3 («Жарок-1»), 200-600м3 («Жарок-2») (табл. 6). Они универсальны и могут работать на сортированном твердом топливе (антраците, коксе, каменном и буром угле и малозольном брикетированном топливе), а при соответствующем переоборудовании и на газообразном. Котлы типа «Жарок» могут работать в системах водяного отопления с естественной и принудительной циркуляцией при гидростатическом давлении до 0,3 МПа (3 кгс/см2) и температуре теплоносителя до 95° С.

Рис. 13. Водогрейный котел типа КЧМ-2М «Жарок-2»: 1 - пакет секций; 2 - решетка; 3 - стенка правая; 4 - ручка; 5 - воздухозаборник; 6 - ящик зольниковый; 7 - дверка нижняя; 8 - стенка левая; 9 - дверка верхняя; 10 - крышка; 11 - отвод; 12 - патрубок газохода

Техническая характеристика котла «Жарок-2»
Таблица 6

Топки котлов «Жарок» приспособлены для длительного и эффективного сжигания топлива. В топке котла за счет дополнительных ребер на вертикальных трубах секций образованы не заполняемые топливом обводные растопочные каналы, позволяющие снизить аэродинамическое сопротивление, производить разовую загрузку топлива в полном объеме, увеличить время работы котла без обслуживания.

Замкнутое зольное пространство, образованное ребрами секций, обеспечивает газоплотность котла, необходимую для регулирования подачи первичного воздуха.

Подача первичного воздуха в зону горения регулируется открытием крышки воздухозаборника на необходимый угол. Продолжительность рабочего цикла в режиме длительного горения котла:

На антраците и каменных углях с выходом летучих веществ до 17%, зольностью до 20%, влажностью до 13% составляет не менее 12 часов;

На каменном и буром углях с выходом летучих веществ до 50%, зольностью до 20%, влажностью до 13% составляет не менее 8 часов.

Котлы типа «Жарок» могут быть переоборудованы для сжигания природного газа. Перевод котла для работы на газе, установка автоматики безопасности и пуск в эксплуатацию производится местными производственно-эксплуатационными конторами газового хозяйства.

Модернизированные котлы КЧМ-2У «Каунас» используются в системах водяного отопления малоэтажных зданий и отдельных квартир объемом 400-1300 м3. В нем сжигаются кокс, сортированный антрацит, каменный уголь и брикетированные малозольные виды твердого топлива. После соответствующего переоборудования котлы могут работать на природном газе и жидком легком топливе (табл. 7).

Техническая характеристика котла КЧМ-2У «Каунас»
Таблица 7

По удельной металлоемкости этот котел несколько уступает котлу КЧМ-2М «Жарок-2», но превосходит его по КПД.

Котлы КЧМ-3ДГ (табл. 8) относятся к котлам универсального типа и могут эксплуатироваться на сортированном твердом топливе, а при соответствующем дооборудовании на газообразном. В котле типа КЧМ-3ДГ можно эффективно сжигать как антрацит, так и каменный уголь с выходом летучих веществ до 17% в режиме безнадзорного горения. Продолжительность рабочего цикла - 12 часов, КПД - 78-79%.

Техническая характеристика котлов КЧМ-3ДГ
Таблица 8

Выпускается семь вариантов котлов с количеством секций от 3 до 9. Они могут работать в системах отопления с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя, давлением воды не более 0,6 МПа (6кгс/см2) и температурой не более 96 С.

Все чугунные котлы рассчитаны на подогрев воды до 90-95° С и относительно невысокое давление (2-4 кгс/см2). Недостатком всех чугунных котлов является необходимость вручную поддерживать постоянную толщину слоя топлива на решетке, что представляет определенное неудобство для жильцов. Кроме того чугунные котлы тяжелы и трудоемки в монтаже.

Помимо чугунных целесообразно использовать также стальные сварные котлы. Котлы серии КС выполнены в виде прямоугольной тумбы с внутренней топкой, окруженной водяной рубашкой (рис. 14).

Рис. 14. Водогрейный котел КС: 1 - зольник; 2 - колосники; 3 - топка; 4 - водяная рубашка; 5 - козырек, отделяющий топку от конвективной части; 6 - конвективный газоход; 7 - водопроводящие каналы; 8 - манометрический термометр; 9 - загрузочная топка; 10 - дверка для обслуживания колосниковой решетки; 11 - регулировочный винт; 12 - поворотная заслонка

В нижней части топки размещены унифицированные для всего типоряда колосники. Топка отделяется от конвективной части козырьком.

Конвективный газоход представляет собой конструкцию, состоящую из трех горизонтальных щелей высотой 20 мм, которые образуются путем установки двух водопроводящих каналов, выполненных с уклоном для удаления образующихся пузырьков пара. Верхняя дверка служит для загрузки топлива И очистки конвективного газохода от сажи, а нижняя - для обслуживания колосниковой решетки и топлива. Наружная поверхность котлов покрыта тепловой изоляцией - гидрофобизированным базальтовым картоном, облицована стальными панелями и окрашена эмалью светлых тонов.

Конструкции стальных водогрейных котлов выпускаются в разных исполнениях: для работы на твердом топливе (КС-Т); на газе (КС-Г); на жидком топливе (КС-Ж); и комбинированные для работы как на твердом топливе, так и на газе (КС-ТГ).

Технические характеристики котлов серии КС приведены в табл. 9-11.

Техническая характеристика котлов КС-Т
Таблица 9

Техническая характеристика котлов КС-Ж, КС-Г
Таблица 10

Техническая характеристика котлов КС-ТГ
Таблица 11

При сжигании в котлах твердого топлива, особенно каменных углей и антрацитов, возникают трудности с их розжигом, так как они имеют высокую температуру воспламенения. Если в доме имеется горелка на баллонном (сжиженном) газе, то розжиг можно облегчить, используя специальное растопочное устройство (рис. 15).

Рис. 15. Топка с горелкой для розжига твердого топлива: 1 - газовая горелка; 2 - накладка на газовую горелку и колосниковую решетку; 3 - колосниковая решетка; 4 - отверстие для загрузки топлива; 5 - стенки топливника; 6 - кран газовой горелки; 7 - подводка газа; 8 - кран для трубки; 9 - гибкий шланг; 10 - поддувальное отверстие; 11 - трубка для зажигания горелки

В этом случае в середину колосниковой решетки вставляется бытовая газовая горелка, с помощью которой и производится розжиг слоя. После того как топливо разогрелось, горелку выключают.

Наиболее распространенным видом топлива в сельской местности остаются дрова - быстро «прогорающее низкокалорийное топливо. Поэтому их целесообразно сжигать в «шахтных» топках с высоким слоем, в которых топливо горит длительное время.

На рис. 16 а, б показана конструкция стального сварного котла для сжигания дров. Котел одноходовой с верхним отводом продуктов сгорания.

Рис 16 Котёл из листовой стали с дровяной топкой: а - вид сбоку; б - вид спереди; в - поперечный разрез; 1 - поддувальная дверка; 2 - прочисткая дверца; 3 - топочная дверца; 4 - регулятор горения; 5 - водонагреватель; 6 - дымовой патрубок; 7 - колосники; 8 - чистка с песчаным затвором; 9 - дроссель (открывающийся при растопке и закрывающийся при установившемся горении); 10 - трубчатый электронагреватель

Воздух подаётся через колосниковую решетку (первичный) и над слоем дров (вторичный). Подача вторичного воздуха необходима ввиду того, что при нагреве дрова термически разлагаются с выделением горючих летучих газов. Первичный воздух используется для горения твердой части топлива, остающейся на колосниках, а вторичный - для сжигания летучих в надслойном пространстве. Особенностью котла является возможность использования его не только для отопления, по и для горячего водоснабжения. Для этого в верхней части водяной емкости котла размещается цилиндрический водоводяной теплообменник, внутрь которого подается холодная вода, подлежащая нагреву для горячего водоснабжения, а с наружной стороны теплообменник омывается горячей водой отопительной системы (табл. 12).

Таблица 12

Большинство выпускаемых котлов и аппаратов предназначено для одной функции теплоснабжения - отопления. Однако в последнее время наметилась тенденция к производству комбинированных, или, как их еще называют, двухфункциональных теплогенераторов, конструкция которых позволяет покрывать два вида тепловых нагрузок: отопление и горячее водоснабжение.

Автоматизированный водогрейный котел КС-ТСВ-16 предназначен для отопления жилого дома площадью до 80-100 м2 и горячего водоснабжения. Использование тонколистовой нержавеющей стали и специальная конструкция проточного нагревателя уменьшает массу и габариты котла, значительно увеличивает срок его службы. Автоматический регулятор, опрокидывающийся колосник, большие размеры дверок и зольного ящика облегчают обслуживание котла. Регулятор может быть применен в режиме ручного задатчика температуры, при этом датчик наружной температуры устанавливают в отапливаемом помещении (табл. 13).

Таблица 13

Развитая дымовая полость, предварительный нагрев и подача воздуха в двух уровнях, ограничение притока воздуха автоматическим регулятором и качественная теплоизоляция топочно-водогрейной сборки снижает потери теплоты и увеличивает время непрерывной (без обслуживания) работы котла до 12 часов.

Качественная теплоизоляция и большой объем водогрейного бака позволяют в межотопительный сезон использовать котел в режиме аккумулятора теплоты, обеспечивая текущие потребности в горячей воде непродолжительной топкой один раз в сутки.

Промышленность выпускает специальные водонагреватели, теплообменные поверхности которых выполнены из стальных труб и секций. Аппараты отличаются от чугунных и стальных котлов более эстетичным оформлением. Аппарат АТВ-17,5 (модель 930) является базовой моделью в этой серии (рис. 17).

Рис. 17. Аппарат водогрейный на твердом топливе двухфункциональный АТВ-17,5: 1-зольник; 2 - колосник; 3 - дверца топки; 4 - топка; 5-теплообменник горячего водоснабжения; 6 - теплообменник отопления; 7 - корпус; 8 - клапан предохранительный; 9 - фурмы для подачи вторичного воздуха; 10 - дверца зольника

Таблица 14

Аппарат представляет собой два вертикальных цилиндрических резервуара, размещенных один в другом. Внутренний резервуар предназначен для отопления, внешний - для горячего водоснабжения.

Отличительной особенностью аппарата является перераспределение теплоты между системами отопления и горячего водоснабжения. В зависимости от увеличения одной из функциональных нагрузок, теплоноситель может догреваться до более высоких температур за счет отдачи теплоты теплоносителем другой системы. Перераспределение теплоты осуществляется через четыре скобообразные трубы и смежную цилиндрическую поверхность, омываемую теплоносителями обеих систем.

Вода системы отопления нагревается до расчетных параметров за счет передачи теплоты через поверхности и от расположенной внутри теплообменника отопления дымогарной трубы, по которой проходят дымовые газы из топки.

Конструкция топочного устройства позволяет сжигать твердое топливо в толстом слое, обеспечивающем единовременную загрузку около 30 кг топлива на 6-8 часов непрерывной работы.

Первичный воздух на горение поступает под колосниковую решетку, через жалюзийные отверстия дверцы зольника. Вторичный воздух для дожигания летучих веществ подается в надслойное пространство через фурмы с регулируемым сечением.

На базе аппарата АТВ-17,5 был создан двухфункциональный теплогенератор АТВ-23,2 (модель 3107) (рис. 18), работающий в режиме длительного горения. Аппарат имеет загрузочный бункер и наклонную колосниковую решетку. Топливо подают через загрузочный бункер, из которого под действием собственного веса топливо поступает на наклонную часть колосниковой решетки. Толщина слоя топлива регулируется заслонкой.

Объем бункера рассчитан на запас до 45 кг угля, что позволяет эксплуатировать аппарат без дозагрузки в течении суток (табл. 15).

Рис. 18. Аппарат водогрейный на твердом топливе двухфункциональный АТВ-23,2 (модель 3107): 1-декоративный кожух; 2 - газоход; 3, 4 - манометрические термометры: 5- теплообменник отопления; 6 - теплоизоляционный материал 7- чугунный отражатель; 8 - загрузочная дверца; 9 - фурмы для подачи вторичного воздуха; 10 - растопочная дверца; 11 - дверца зольника; 12 - зольник; 13 - колосниковая решетка; 14 - топка; 15-заслонка, регулирующая подачу топлива; 16 - загрузочный бункер, 17- стопор; 18 - затвор; 19 - теплообменник горячего водоснабжения 20 - дымоотводящий патрубок

Таблица 15

Двухфункциональный аппарат отопительный с горячим водоснабжением на дровах и торфобрикетах АТВ-23,2 (модель 3131) предназначен для централизованного отопления и горячего водоснабжения индивидуальных жилых домов площадью 100-150м2.

Конструкция аппарата выполнена в виде тумбы прямоугольной формы. В аппаратах имеется бункер для дров, топка с вертикальными и горизонтальными колосниками, чугунные экраны, контур водяного отопления, емкость для горячего водоснабжения, газоходы (рис. 19).

Рис. 19. Аппарат водогрейный на твердом топливе двухфункциональный АТВ-23,2 (модель 3131): 1 - газоход; 2 - теплообменник отопления; 3 - топливный бункер; 4 - подвесные вертикальные экраны; 5 - подвесная вертикальная колосниковая решетка; 6 - загрузочная дверца; 7 - колосник; 8 - зольник; 9 - устройство для подачи вторичного воздуха; 10 - теплообменник горячего водоснабжения

Техническая характеристика аппарата АТВ-23,2 (модель 3131)
Таблица 16

Отличительной особенностью аппарата является наличие топки, обеспечивающей работу аппарата в течение не менее 8 часов от одной загрузки, и применение чугунных экранов для лучшего дожигания летучих веществ.

Топливо на колоснике горит с ориентацией факела в сторону подвесной вертикальной колосниковой решетки. Для более полного сгорания в зону горения через устройство подается вторичный воздух. Дымовые газы через газоходы поднимаются вверх, через зазор в верхней части топки опускаются в нижнюю часть газохода и попадают в дымогарную трубу, нагревая по пути подвесные вертикальные экраны и теплоноситель в теплообменной емкости. Нагретые подвесные вертикальные экраны аккумулируют теплоту и способствуют дальнейшему дожиганию летучих веществ.

Благодаря наличию смежных стенок теплообменников отопления и горячего водоснабжения обеспечивается перераспределение теплоты в зависимости от теплопотребления.

Промышленностью выпускается широкая номенклатура газовых отопительных бытовых аппаратов с водяным контуром типоразмера от 11,6 до 29 кВт типа АОГВ (табл. 17), АГВ.

Таблица 17

Аппараты данного типа состоят из следующих частей: вертикального цилиндрического резервуара, кожуха, газовой горелки с запальником, газоотводящего устройства (рис. 20).

В центре резервуара расположена теплообменная труба с удлинителем. Пространство между резервуаром и кожухом заполнено изоляцией из шлако или стекловаты. Над выходным отверстием жаровой трубы расположен тягопрерыватель. В нижней части аппарата размещена инжекционная горелка низкого давления, в которой на кронштейне крепится запальник. Запальник имеет два язычка пламени: от одного происходит зажигание основной горелки, от второго нагревается спай термопары.

Смеситель горелки представляет собой согнутую под углом 90° профилированную трубу. На диффузоре смесителя имеется чугунная насадка. Огневые отверстия в насадке просверлены в специальных приливах, расположенных в один ряд, что улучшает условия подвода вторичного воздуха к факелам. Так как горелка paботает с коэффициентом избытка воздуха а
Водонагреватели снабжены автоматическими системами безопасности и регулирования. Автоматика безопасности водонагревателя состоит из электромагнитного клапана и термопары, соединенной с ним проводами. При нормальной работе аппарата запальник нагревает спай термопары, в цепи развивается ЭДС и по обмотке электромагнитного клапана протекает электрический ток, удерживающий клапан в открытом состоянии. При этом газ поступает к основной горелке. В случае если запальник погаснет, спай термопары остынет и электромагнитный клапан закроет доступ газа к основной горелке и запальнику. Повторное зажигание запальника следует проводить в ручную, но не ранее чем через 2 мин. Водонагреватель запускают в работу только после заполнения его водой. Для этого достаточно открыть любой из водоразборных кранов горячей воды и убедиться, что вода вытекает из него под напором. Затем открывают кран на газоходе перед аппаратом, подносят зажженную спичку к запальнику и открывают его кран. Через 1-2 мин после зажигания запальника необходимо оттянуть вниз до отказа кнопку электромагнита, при этом кнопка должна оставаться в нижнем положении. Убедившись в том, что запальник горит, открывают кран основной горелки и зажигают ее. Если горелка не загорается, а запальник гаснет, то повторное зажигание можно производить только после вентилирования топки в течение 2-3 мин. Пустив водонагреватель, необходимо закрыть дверцу и проверить наличие разрежения в дымоходе с помощью зажженной спички. При отсутствии разрежения в дымоходе пользоваться водонагревателем категорически запрещается. После нагрева воды до требуемой температуры терморегулятор прекращает подачу газа к основной горелке. При снижении температуры воды в нагревателе на 5-10° (в результате отбора горячей воды или теплопотерь при отоплении) терморегулятор возобновляет подачу газа к основной горелке. Регулирование максимальной температуры воды производится вращением правой нижней гайки блока автоматически. При снижении температуры гайку необходимо повернуть вниз, при повышении - вверх.

Чтобы выключить водонагреватель, необходимо закрыть кран запальника и кран основной горелки, а также кран на газопроводе перед прибором.

Водонагреватели обслуживают лица, ознакомившиеся с инструкцией и основными правилами безопасности эксплуатации газовых приборов.

Емкостные водонагреватели типа АГВ, АОГВ с отводом продуктов сгорания в дымоход можно устанавливать в ванных комнатах и на кухнях. Основные характеристики водонагревателей АГВ даны ниже.

Таблица 18

Объем ванной комнаты при использовании водонагревателей типа АГВ должен быть не менее 6 м3. Увеличение же объема кухни сверх предусмотренного не требуется.

На рис. 21 показана установка аппаратуры АВГ-120. К дымоходу водонагреватели присоединяют трубами из кровельной стали толщиной 0,8-1мм, причем диаметр соединительных труб должен быть не менее 80 мм для АГВ-50мм и АГВ-80мм и не менее 100мм - для АГВ-120. Общая длина горизонтальных участков соединительных труб должна быть не более 6 м (табл. 18).

Чугунные секционные котлы серии КЧМ также можно использовать для сжигания газообразного топлива. Для этого котлы оборудуются специально оборудованными инжекционными горелками низкого давления. Насадки горелки имеют прямоугольную форму в виде рамки (с перемычкой посередине). Газо-воздушную смесь из смесителя горелки подводят к центру перемычки, а затем с двух сторон к выходным отверстиям, расположенным по периметру рамки. Двухрядное расположение по посадке огневых отверстий позволяет сократить ее размеры, однако ухудшает условия подвода вторичного воздуха. Это несколько увеличивает длину факела по сравнению с горелками, имеющими однорядное расположение отверстий.

Номинальное давление перед горелками, работающими на природном газе - 1300 Па, на сжиженном - 3000 Па.

Горелки устанавливают на уровне колосниковой решетки, которая снимается при работе на газе. Вместо топочной двери устанавливают фронтальную плиту. К фронтальной плите крепят подводящий газопровод, горелку и приборы автоматики. В котлах с различным числом секций устанавливают горелки определенной теплопроизводительности.

Котлы снабжаются двухпозиционной автоматикой регулирования температуры воды. Терморегулятор, установленный на выходе горячей воды из котла, воздействует на соленоидный клапан, через который осуществляется подача газа на основную горелку. Работа терморегулятора основана на использовании металлов с различными коэффициентами линейного расширения. Наружная латунная трубка имеет коэффициент линейного расширения больший, чем внутренний инварный стержень. При нагреве воды выше установленной температуры терморегулятор срабатывает и размыкает цепь соленоидного клапана. Соленоидный клапан закрывается и прекращает доступ газа к горелкам. К запальнику газ продолжает поступать через электромагнитный клапан. При снижении температуры воды, длина латунной трубки уменьшается, пружина возвращает рычаги в первоначальное положение и замыкает электрический контакт в цепи соленоидного клапана. Соленоидный клапан открывается и подает газ на горелки. Газ в горелке зажигается от запальника. Пределы настройки терморегулятора от 45 до 85° С.

Соленоидный клапан является исполнительным устройством автоматики регулирования. Катушка-соленоид подключается к источнику переменного тока напряжением 12В. Электромагнит втягивает сердечник внутрь, при этом поднимает клапан и создает возможность прохода газа к горелке. Газ в соленоидный клапан обязательно должен поступать со стороны клапана тем самым обеспечивается большая плотность закрытия клапана.

Автоматика безопасности состоит из термопары, запальной горелки и электромагнитного клапана. Термопара из хромель-копеля является источником получения электродвижущей силы (ЭДС) в системе питания электропитания электромагнитного клапана. Спай термопары нагревается факелом запальника и в цепи и обмотке электромагнитного клапана, соединенного с термопарой, протекает электрический ток под воздействием ЭДС спая термопары. Дисковый якорь клапана соединен со штоком, к нижнему концу которого прикреплен тарельчатый клапан. В нерабочем положении тарельчатый клапан прижат пружиной к верхнему седлу и перекрывает доступ газа к основной и запальной горелкам. При пуске электромагнитного клапана в работу (во время зажигания котла) необходимо нажать на кнопку, которая через шток связана с тарельчатым клапаном. При этом открывается доступ газа к запальной горелке через отверстие в корпусе клапана. Когда термопара нагрета, под действием ЭДС якорь прижимается к электромагниту, и клапан открывает доступ газа к основным горелкам. При остывании термопары клапан под действием пружины закрывается и прекращает подачу газа. Автоматическое отключение газа при погасании запальной горелки происходит не более чем через 25 сек.

Установка котлов типа КЧМ допускается только в нежилых помещениях объемом не менее 7,5 м3, имеющих вентиляционный канал. При установке котла в кухне ее объем должен быть на 6 м3 больше требуемого для установки газовых плит. Расстояние между выступающими частями горелки котла и противоположной стеной не менее 1 м, а расстояние между боковыми и задней стенкой котла и стеной помещения - не менее 0,4 м.

Котел присоединяют к дымоходу с помощью труб из кровельной жести (толщиной 0,8-1 мм) диаметр соединительных труб не меньше диаметра патрубка.

Схема установки котла типа КМЧ в помещении и подключение его к дымовой трубе показано на рис. 22.

Общая длина горизонтальных участков соединительных труб для отвода продуктов сгорания должна быть не более 6 м. Длина вертикального участка соединительной трубы (от патрубка котла до оси горизонтального участка) должна быть не менее 0,5 м. Уклон соединительных труб в сторону котла не менее 0,01. Звенья соединительных труб должны плотно вдвигаться одно в" другое (по ходу движения продуктов горения) на расстояние не менее чем 0,5 диаметра трубы. Прокладка соединительных труб через жилые помещения не допускается. Соединительные трубы, проложенные в неотапливаемых помещениях термоизолируются. Минимальное значение разрежения в дымоходе должно составлять не менее 3 Па.

Перед пуском (розжигом) котла следует убедиться, что система заполнена водой (проверяют по появлению ее из сигнальной трубы у раковины). Затем необходимо включить трансформатор в электросеть и открыть кран на газопроводе у входа в котел. Через глазок котла необходимо подвести горящую спичку к запальнику и одновременно нажать до отказа кнопку электромагнитного клапана. Спустя 1-2 мин отпустить кнопку клапана и убедиться, что запальник горит. Если запальник погас, необходимо провести повторное зажигание. Затем плавно открывают газовый кран перед горелкой и, убедившись, что газ горит у всех отверстий горелки, регулируют его пламя; при появлении признаков отрыва пламени воздушным регулятором уменьшают поступление первичного воздуха, а при наличии коптящего пламени - увеличивают его подачу, вращая регулятор.

После пуска котла проверяют наличие разрежения в дымоходе с помощью горящей спички. При отсутствии разрежения, а также при выбивании пламени из топки пользоваться котлом категорически запрещается.

Когда вода в котле нагреется до заданной температуры, горелка автоматически выключается, но запальник продолжает гореть. При охлаждении воды на 5-6° С горелка автоматически включается. Если необходимо повысить температуру воды, стрелку терморегулятора передвигают в сторону положения 1Гор1, если понизить - в сторону 1Хол1. Температура нагретой в котле воды контролируется термометром.

Для остановки котла нужно закрыть газовые краны перед горелкой и на входе в котел, а также обесточить трансформатор. Обслуживание котла должно производиться обученным и аттестованным персоналом в полном соответствии с инструкцией. В районах, где широко используют жидкое печное бытовое топливо (ТПБ) или керосин, получили распространение автономные системы теплоснабжения с применением заводских аппаратов и котлов, работающих на этом виде топлива. Промышленностью выпускаются отопительные аппараты типа АОЖВ (рис. 23).

Рис. 23. Отопительный аппарат типа АОЖВ: 1 - шибер; 2 - крышка откидная; 3 - крышка теплообменника; 4 - топливный бак; 5 - теплообменник; 6 - экран; 7 - пламенная труба; 8 - люк; 9 - стенка передняя; 10 - дозатор; 11 - кожух горелки; 12 - поддон; 13 - горелка; 14 - регулятор воздуха; 15 - короб дымовой

Аппараты АОЖВ выполнены в виде напольного металлического шкафа с откидными крышками и передней стенкой, что обеспечивает свободный доступ к элементам управления. Состоит он из горелки 13, пламенной трубы 7, теплообменника 5, топливного бака 4, крышки 2 и дозатора 10. Над горелкой расположенной в нижней части аппарата, установлена пламенная труба цилиндрической формы, которая служит камерой сгорания. Сверху она закрыта теплоизолирующей крышкой с экраном. К теплообменнику аппарата камера крепится с помощью четырех легкосъемных замков. Теплообменник изготовлен из двух концентрически расположенных цилиндров, кольцевое пространство между которыми заполнено водой. В нижней и верхней части теплообменника имеются два штуцера (соответственно для подачи холодной и отвода нагретой воды). Снаружи корпус горелки закрыт теплоизоляционным кожухом, установка которого уменьшает теплопотери в окружающее пространство и одновременно создает направленное движение воздуха в зону горения. На боковой поверхности кожуха размещен регулятор воздуха шиберного типа. По мере увеличения разрежения в аппарате сечение шибера перекрывается заслонкой, благодаря чему коэффициент избытка воздуха меняется на незначительную величину. Количество топлива, подаваемого в горелку, а, следовательно, ее тепловая нагрузка изменяется при помощи дозатора, который обеспечивает подачу в горелку заданного количества топлива или прекращает ее в случае повышения уровня топлива в корпусе дозатора выше контрольного. Дозатор выполнен таким образом, что с повышением уровня топлива поплавок в его корпусе всплывает и через систему рычагов давит на запорную иглу впускного клапана, который перекрывает подачу топлива в дозатор. В передней части аппарата монтируется топливный бак вместимостью 16 л, оборудованный указателем уровня поплавкового типа. Запаса топлива в баке достаточно для непрерывной работы аппарата в течение 15 часов при нормальной нагрузке. Температура в баке не должна превышать температуру вспышки, поэтому во избежание перегрева бак отделен от теплообменника экраном. На задней стенке водяной рубашки теплообменника размещен дымовой короб, в верхней части которого установлен шибер, служащий для изменения направления движения продуктов сгорания топлива. В нижней части аппарата установлен поддон для сбора пролитого топлива. Аппарат снабжен испарительной горелкой с естественным подсосом воздуха. Продукты сгорания, выходя из пламенной трубы, передают тепло воде в теплообменнике, после чего выбрасываются в дымоход, а нагретая вода поступает в систему водяного отопления здания. В период розжига аппарата, когда разрежение в нем незначительно, шибер дымового короба (для уменьшения гидравлического сопротивления дымового тракта) устанавливается в положение «Открыто», и продукты сгорания через дымовой короб поступают непосредственно в дымоход. После выхода аппарата на режим (нагрев воды до температуры 85-90° С) шибер устанавливается в положение «Закрыто». При этом продукты сгорания проходят через кольцевой зазор между пламенной трубой и водяной рубашкой теплообменника.

Аппарат имеет удовлетворительное качество сжигания топлива. Содержание окиси углерода в продуктах сгорания топлива составляет 0,005-0,02%, что не превышает предельно допускаемых норм к аппаратам подобного типа. Основные технические характеристики аппаратов типа АОЖВ приведены в табл. 19.

Таблица 19

Установка теплогенераторов

Размещение отопительных котлов (аппаратов), как правило, следует предусматривать в специальных помещениях (топочных), имеющих дымоход и вентиляционный канал.

Естественная вентиляция должна обеспечивать трехкратный воздухообмен в течение одного часа, не считая воздуха, необходимого для горения. Помещение должно иметь электрическое освещение.

Размещение отопительного котла (аппарата) на твердом топливе в кухне по санитарно-гигиеническим показателям не рекомендуется. Установка котла (аппарата) на твердом топливе в подвале дома позволяет увеличить циркуляционный напор, тем самым уменьшить диаметры труб, улучшить санитарно-гигиеническое состояние внутри дома. При установке источника теплоты в помещении, построенном из сгораемых материалов, расстояние от котла до стен, перекрытий и перегородок должно быть не менее 0,5 м. Расстояние можно сократить до 0,25 м при условии обшивки сгораемых конструкций кровельной сталью по асбестовому картону толщиной 8 мм.

При размещении генератора теплоты у несгораемой или трудносгораемой стены расстояние между ним и стеной должно быть не менее 5 см, это же расстояние можно предусматривать при условии облицовки сгораемых конструкций дома кирпичом на ребро на высоту 1,5 м.

Для защиты пола и стен от возгорания при установке генераторов теплоты на твердом и жидком топливе следует предусматривать на сгораемом или трудно сгораемом полу под топочной дверкой металлический лист размером 0,7x0,5 м из кровельной стали по асбестоцементному картону толщиной 8 мм. Перед котлом (аппаратом, печью) должен быть проход не менее 1,25 м - при работе на твердом и жидком топливе, и не менее 1м - при работе на газе.

"Котел КЧМ-2м "Жарок-2" предназначен для теплоснабжения малоэтажных зданий и сооружений, различного назначения, оборудованных системами водяного отопления с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя при рабочем давлении до 0,4 МПа (4кгс/см2) и максимальной температуре 950С. Котел КЧМ состоит из пакета чугунных секций, гарнитуры, и декоративного кожуха с тепловой изоляцией; имеет семь типоразмеров с числом секций от 3 до 9, ширина и высота у всех типоразмеров одинакова и составляет 475 и 1070мм. В качестве топлива для котла КЧМ используются антрацит, неспекающиеся марки каменного и бурого углей, а так же брикетированное малозольное топливо. Конструкция котла КЧМ - 2м обеспечивает большую длительность рабочего цикла при одноразовой полной загрузке топлива. Продолжительность рабочего цикла в режиме длительного горения составляет: при работе на расчетном топливе (антрацит) - 12часов; при работе на каменных и бурых углях - 8часов. Котлы, раннее приобретенные на предприятии, могут быть переоборудованы для работы на газообразном или легком жидком топливе. Котел КЧМ-2М «Жарок - 2» является победителем конкурса «100 лучших товаров России» в 1999г."

Вас также могут заинтересовать

Отопление загородного дома

12) имеет 2-4 секции и частично охлаждаемую колосниковую решетку {из расположенных поочередно охлаждаемых и неохлаждаемых элементов).

КЧМ-1 (рис. 13) отличается от КЧММ-2 только количеством чугунных секций, которых у него больше.

КЧМ-2 (рис. 14) имеет 2-8 секций (с топочным отверстием в передней секции) и газоходы с удлинителями потока дымовых газов, значительно увеличивающими КПД водогрейного котла. Удлинители состоят из чугунных вста-

Таблица 6. Техническая характеристика твердотопливного котле КЧММ-2

Число секций, шт.
Мощность, Вт	4	5	в
Габаритные размеры, мм:
длина	590	670	750
ширина	450	450	450
высота	680	бао	680
Площадь колесниковой	0,04В	0.064	0,08
решетки, м г
Емкость котла, л	16,7	19,7	22,7

вок с внутренними ребрами и распорок с отверстиями для прохода газов.

КЧМ-2М "Жарок-2" (рис. 15) обладает топкой для длительного сгорания твердого топлива, которая, при желании, может быть переведена на природный газ. Топочная камера снабжена обводными растопочными каналами, позволяющими производить загрузку топлива к полном объеме за 1 раз и увеличивающими продолжительность работы котла без дополнительного обслуживания. Обводные растопочные каналы образованы за счет дополнительных ребер на вертикальных трубах чугунных секций и не заполняются топливом. Образованное ребрами секций замкнутое зольное пространство способствует повышению плотности газа в котле, что позволяет регулировать подачу воздуха при растопке посредством открытия крышки воздухосборника под необходимым углом.

Котел КЧМ-2М "Жарак-2" используют для обогрева загородных домов строительным объемом 300-900 куб.м, оборудованных отопительной системой с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

КЧМ-2У "Каунас" работает на твердом топливе (антраците, коксе, каменном угле), но может быть переоборудован под газообразное или дизельное топливо. Теплоемкость котла меньше, чем у КЧМ-2М "Жарок", при атом номинальный КПД выше. Ширина котла - 465 мм; высота -

Таблица 7. Техническая характеристика твердотопливного котла КЧМ-2

Число секций, шт.
Мощность, Вт	16000	21000	25000	31000	37000	42000	46000
Масса, кг	181	216	248	283	318	353	386
Длина, мм	340	425	510	595	680	765	850
Топочный объем, м 3	0,03	0,043	0,056	0,069	0,082	0,094	0,107
Площадь колосниковой	0,06	0,086	0,112	0,138	0,163	0,189	0,214
решетки, м 2
Емкость котла, л	27,2	30,5	33,8	37,1	40,4	43,7	47,0
Рабочее разряжение, Па

Таблица В. Продолжительность работы котла КЧМ-2М "Жарок- 2"

Показатель	Антрацит, каменный уголь	Каменный уголь, бурый уголь
Продолжительность рабочего цикла, ч, не менее	12	8
Выход летучих веществ, %, до	17	50
Влажность, %, до	13	13
Зольность, %, до	20	20

1062 мм. Котел используют для отопления домов строительным объемом 400-1300 м 3 .

КЧМ-ЗДГ оснащен топкой длительного горения и способен эффективно работать без обслуживания до 12 часов.

Промышленность выпускает котлы, работающие от электрической сети. Конечно, энергозатраты такого котла весьма значительны. Но при эксплуатации электрокотлов имеется и масса преимуществ: простота контроля температуры, экономичный режим, тарифные льготы при использовании электроэнергии в ночное время и пр. Самым большим недостатком такого рода котлов являются перебои с подачей электроэнергии. Но эта проблема легко решается установкой блока аварийного питания.

Комбинированные котлы

Самым оптимальным выбором может стать комбинированный котел, который работает на одном виде топлива. Он имеет топку специальной конструкции, в которой полностью сжигается топливо, заметно увеличивая КПД работы котла. Но использовать в качестве топлива магистральный газ не всегда возможно, потому что не во всех населенных пунктах он имеется. Конечно, можно купить сначала электрический, жидко– или твердотопливный котел, а впоследствии поставить газовый. Но это будет стоить немалых денег.
Решением данной проблемы станет котел, имеющий сменные горелки. Сначала можно пользоваться горелкой, работающей, например, на дизельном топливе. Когда появится газ, то горелка заменяется на газовую.
Котлы со сменными горелками, т. е. комбинированные, стоят несколько дороже аппаратов, работающих на одном виде топлива. Помимо этого, есть и еще один существенный недостаток: комбинированные котлы имеют большие размеры. Это значит, что под установку такого котла нужно предусмотреть отдельное помещение.
Но у такого рода котлов есть и преимущества: они надежны и долговечны, не зависят от перебоев газа (всегда можно перейти на жидкое топливо). Самым большим минусом этих котлов является наличие в их конструкции топливного насоса, вентилятора и пр. Все эти элементы работают от электрической энергии, и, если случаются перебои в ее подаче, они просто останавливаются, а с ними – и котел. Если зимой долгое время не будет электричества, то отопительная система неминуемо разморозится. Для предотвращения данной ситуации следует иметь резервный генератор электроэнергии, имеющий мощность, соответствующую общей мощности всего электрооборудования дома.

Мощность водогрейных котлов

Одним из главных критериев при выборе водогрейного котла будет его теплопроизводительность, или мощность. Для того чтобы покрыть все тепловые затраты дома, мощность котла должна быть примерно на 20% больше.
При условии, что котел будет выбираться путем приблизительных вычислений или с учетом объема помещений, можно ошибиться. Конечно, можно сразу купить котел большой мощности. Но в этом случае деньги будут уплачены ни за что, ведь чем мощнее котел, тем он дороже. Вполне может оказаться, что для отопления дома нужен котел намного меньшей мощности. И наоборот, если вы приобретете котел малой мощности, то рискуете мерзнуть в холодное время года. Оптимальным выходом будет вариант, при котором вы доверите выбор котла специалистам.

Рис. 11. Система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя и баком-аккумулятором тепла: 1 – поступление воды; 2 – пробковый кран; 3 – расширительный бак; 4 – главный стояк; 5 – теплогенератор; 6 – циркуляционный насос типа ЦВЦ; 7 – отопительный прибор; 8 – обратный клапан; 9 – тройник с пробкой; 10 – подача воды в раковину; 11 – бак-аккумулятор

Современные водогрейные котлы имеют несколько ступеней мощности. Это позволяет использовать их в нескольких режимах без снижения КПД. Ступени мощности дают возможность понижать выработку котлом тепловой энергии и количество потребляемого топлива без потерь тепла.
В тех домах, где применяется простейшая отопительная система, чаще всего тепло аккумулируется по старинке. То есть, чтобы уменьшить затраты на обслуживание водогрейного котла, устанавливаются специальные баки, аккумулирующие тепло (рис. 11).
Время разрядки бака – 8 ч (при работе котла 2 раза в сутки по 4 ч). Чтобы бак не терял тепло, его необходимо тщательно теплоизолировать.

Котлы с моделирующими горелками

Самыми современными моделями водогрейных котлов являются аппараты, оснащенные моделирующими горелками, которые дают возможность плавно менять мощность котла при постоянных значениях КПД.
В такого рода котлах изменяется количественное соотношение воздуха и подаваемого топлива, т. е. изменение количества воздуха и аэродинамического сопротивления в камере сгорания сопровождается изменением количества топлива.
Моделирующие жидкотопливные горелки с предварительным подогревом топлива дают последнему возможность полностью сгорать в камере и намного уменьшают вредные выбросы в атмосферу. Они получили название «горелки синего пламени», тогда как обычно оно окрашено в желтый цвет. Для того чтобы горелка имела синее пламя, топливо предварительно подогревается электрическим нагревателем или обратным газовым потоком.

Материалы для изготовления котлов

Как правило, корпусы водогрейных котлов изготавливаются из чугуна или стали. Чугунные котлы меньше подвергаются коррозии, но имеют большой вес, что мешает транспортировке и монтажу. Кроме этого, минусом чугунных корпусов является их хрупкость: разогретый котел, наполненный холодной водой, может дать трещину. Стальным котлам не страшны температурные перепады, т. к. сталь намного пластичнее чугуна.
В качестве материала изготовления чугун и сталь используются при производстве теплообменников для котлов. Иногда, но очень редко теплообменники делают медными. Для теплообменников главным является не материал, из которого он изготовлен, а специальное защитное покрытие, имеющееся на его внутренних стенках. Этот защитный слой – гарантия того, что на стенках не будет скапливаться сажа. Это повысит теплоотдачу котла и значительно сократит объемы потребления топлива.
Обычно чугунные котлы рассчитаны на 20-50 лет эксплуатации, а стальные – на 15 лет. Это еще не значит, что через 15 лет стальной котел придет в полную негодность и потребует замены на новый. Скорее всего достаточно будет почистить внутренние стенки теплообменника, заменить некоторые детали, и котел можно снова эксплуатировать.

Твердотопливные котлы

Как уже говорилось выше, для работы твердотопливных котлов используется бурый или каменный уголь, дрова, торф, сланцы и пр. При эксплуатации такого рода котлов затрачивается много времени и сил на их обслуживание. Например, за топочной камерой должно вестись круглосуточное наблюдение, котел время от времени требуется загружать топливом, для бесперебойной работы котла нужны довольно значительные запасы топлива, а после сжигания топлива следует очищать котел от шлака и т. д.
Поскольку эффективность сжигания твердого топлива невелика, то и КПД работы такого котла будет низким. Большим минусом является и то, что на колосниковой решетке необходимо постоянно поддерживать определенный слой топлива.
Но и у твердотопливных котлов имеются положительные качества. К ним можно отнести:
многофункциональность котлов, т. е. они могут работать совместно с кухонными плитами;
значительный срок эксплуатации (примерно 20-50 лет – чугунных, 10-15 лет – стальных котлов);
простота и легкость ремонта – пришедшую в негодность секцию легко снять и заменить на новую;
небольшая стоимость.
Если вы все-таки отдали предпочтение твердотопливному котлу, то он должен быть оснащен топкой длительного или затяжного горения с использованием твердого топлива высокого качества.

Чугунные котлы для каменного угля

Водогрейные котлы, работающие на каменном угле, изготавливаются из чугуна и имеют наружную обшивку, выполненную из листовой стали. Такие котлы обычно имеют несколько секций, между которыми выполнены прокладки из листового асбеста. Поскольку дымовые газы, отходящие от котла в процессе работы, имеют довольно высокую температуру (250-400° С), то КПД работы котла резко снижается. Для уменьшения температуры отходящих газов и повышения эффективности работы твердотопливные котлы присоединяют к дымовой трубе через отопительный щиток. Если во время растопки котла тяга будет плохой, следует открыть заслонку прямого газохода, направив газы в дымовую трубу. После установления хорошей тяги заслонку закрывают, в результате дымовые газы идут в отопительный щиток.

Рис. 12. Секционный водогрейный котел КЧММ-2: а – продольный разрез; б – поперечный разрез

Среди самых распространенных чугунных твердотопливных котлов можно назвать следующие марки: КЧММ, КЧММ-2, КЧМ-1, КЧМ-2, КЧМ-3 и т.д. Все перечисленные котлы рассчитаны на давление 0,2-0,4 МПа, КПД – 75%. Поскольку такие котлы имеют довольно значительный вес, при их монтаже возникают некоторые трудности.
КЧММ-2 (рис. 12) представляет собой 2-4-секционный котел, оснащенный частично охлаждаемой колосниковой решеткой (охлаждаемые и неохлаждаемые элементы установлены в ней поочередно). В табл. 5 даны некоторые технические характеристики твердотопливного водогрейного котла КЧММ-2.

Таблица 5
Технические характеристики твердотопливного котла КЧММ-2

Рис. 13. Секционный водогрейный котел КЧМ-1: а – продольный разрез; б – вид спереди

КЧМ-1 (рис. 13) отличается от предыдущей марки только большим количеством чугунных секций.
КЧМ-2 (рис. 14) представляет собой котел, имеющий от 2 до 8 секций, топочное отверстие расположено в передней секции. Кроме этого, в нем имеется газоход с удлинителями потока дымовых газов. Удлинители состоят из вставок, выполненных из чугуна, имеют внутренние ребра и распорки с отверстиями для прохода газов. Технические характеристики котла даны в табл. 6.

Рис. 14. Секционный водогрейный котел КЧМ-2: 1 -трансформатор; 2 – вход обратной воды; 3 – горелка; 4 – электромагнитный вентиль; 5 – соленоидный вентиль; 6 – подвод газа; 7 – ниппель; 8 – вход газа; 9 – вход горячей воды; 10 – тягопрерыватель
Таблица 6
Технические характеристики твердотопливного котла КЧМ-2

КЧМ-2М «Жарок-2» (рис. 15) – твердотопливный котел, оснащенный топкой длительного сгорания топлива, которую при необходимости можно перевести на природный газ. В топочной камере имеются обводные растопочные каналы, через которые можно производить загрузку топлива в полном объеме за один раз, что увеличивает продолжительность работы котла без обслуживания и контроля. Поскольку в конструкции имеются дополнительные вертикальные ребра, это дает возможность образовать обводные растопочные каналы, которые не заполняются топливом. Кроме этого, данные ребра образуют замкнутое зольное пространство, способствующее повышению плотности газа в котле. Это позволяет регулировать подачу воздуха при растопке котла путем открытия крышки воздухосборника под нужным углом.

Рис. 15. Водогрейный котел КЧМ-2М «Жарок-2»: 1 – пакет секций; 2 – решетка; 3 – шнур асбестовый; 4 – ручка; 5 – воздухосборник; 6 – ящик зольный; 7 – винт М6 х 12; 8 – гайка М6; 9 – защелка; 10 – шайба; 11 – отражатель; 12 – дверка нижняя; 13 – кронштейн; 14 – стенка правая; 15 – отражатель; 16 – болт М10 х 35; 17 – ручка; 18 – дверка верхняя; 19 – болт М10 х 20; 20 – стенка левая; 21 – турбулизатор; 22 – крышка; 23 – прокладка; 24 – штуцер; 25 – термометр манометрический; 26 – кронштейн; 27 – отвод; 28 – прокладка; 29 – оправа для термометра; 30 – прокладка; 31 – термометр стеклянный; 32 – патрубок газоотхода; 33 – шайба М10; 34 – планка; 35 – табличка; 36 – отвод; 37 – болт М10 х 25; 38 – прокладка; 39 – стенка правая; 40 – заклепка 8 х 50

Котел «Жарок-2» позволяет отапливать помещение объемом от 300 до 900 м 3 при использовании отопительной системы с естественной или принудительной циркуляцией. В табл. 7 дана продолжительность работы этого котла. В табл. 8 показаны технические характеристики КЧМ-2М «Жарок-2».
Таблица 7
Продолжительность работы котла КЧМ-2М «Жарок-2»

Таблица 8
Технические характеристики твердотопливного котла КЧМ-2М «Жарок-2»

КЧМ-2У «Каунас» – это котел, работающий на антраците, коксе, каменном угле. При желании его можно переоборудовать для использования газообразного или жидкого топлива. Несмотря на то что теплоемкость «Каунаса» меньше, чем «Жарка-2», КПД его работы значительно выше. Этот вид котла имеет ширину 465 мм, высоту – 1062 мм. Котел КЧМ-2У предназначен для обогрева домов объемом 400-1300 м 3 . В табл. 9 даны технические характеристики котла КЧМ-2У.
Таблица 9
Технические характеристики твердотопливного котла КЧМ-2У «Каунас»

КЧМ-3ДГ имеет топку длительного горения. Он может эффективно работать в течение 12 ч без обслуживания. При желании его можно переоборудовать для использования газообразного топлива.
Данный котел применяется в загородных домах, имеющих водяную отопительную систему с давлением не более 0,6 МПа. В табл. 10 даны технические характеристики котла КЧМ-3ДГ.
Таблица 10
Технические характеристики твердотопливного котла КЧМ-3ДГ

Стальные твердотопливные котлы

Стальные твердотопливные котлы выпускаются маркой КС-Т. Буква «Т» означает, что котел работает на твердом топливе. Помимо этого, изготавливаются котлы марки КС-ТГ, работающие как на твердом, так и на газообразном топливе.
Котел КС-Т (рис. 16) – это стальной шкаф в виде прямоугольника, его стенки прекрасно теплоизолированы гидрофобизированным базальтовым картоном, а затем обшиты стальными листами и выкрашены эмалью светлого цвета. Вокруг топки имеется водяная рубашка, от конвективной части топка отделена козырьком.

Рис. 16. Водогрейный котел КС: 1 – топка; 2 – загрузочная топка; 3 – колосники; 4 – дверка для обслуживания колосниковой решетки; 5 – зольник; 6 – водяная рубашка; 7 – козырек, отделяющий конвективную часть; 8 – конвективный газоход; 9 – водопроводящие каналы; 10 – термометр; 11 – винт регулировки; 12 – заслонка

Передняя панель аппарата оснащена двумя дверками. Одна из них предназначена для загрузки топлива в котел, другая – для обслуживания колосников, которые находятся внизу топочной части.
Газоход представляет собой три горизонтальные щели, которые образуются за счет водопроводящих каналов, установленных с незначительным уклоном. Это сделано для более быстрого удаления пузырьков пара. Без обслуживания котлы КС-Т и КС-ТГ могут работать более 6 ч. В табл. 11 даны технические характеристики котла КС-Т, а в табл. 12 – котла КС-ТГ.

Таблица 11
Технические характеристики котлов КС-Т

Таблица 12
Технические характеристики котлов КС-ТГ

Водогрейный котел, работающий на древесине

Самым распространенным и экономичным топливом в средней полосе России является древесина. Большой минус – быстрое сгорание топлива, при этом выделяется небольшое количество тепла. Промышленность выпускает котлы, в которых древесина сгорает намного медленнее, а теплоотдача увеличена. Это котлы с так называемыми шахтными топками (рис. 17).
Такого рода котел имеет только один ход, а также оснащен верхним отводом дымовых газов. При растопке котла потребуется двойная подача воздуха: первичная порция нужна для горения твердой части топлива, вторичная – для сжигания выделяющихся летучих веществ. Первичная порция подается в топку

Рис. 17. Котел с дровяной топкой из листовой стали: а – вид сбоку; б – вид спереди; в – поперечный разрез; 1 – дверца поддувальная; 2 – дверца прочистная; 3 – дверца топочная; 4 – регулятор горения; 5 – водонагреватель; 6 – дымовой патрубок; 7 – колосники; 8 – чистка с песчаным затвором; 9 – дроссель (открывающийся при растопке и закрывающийся при установившемся горении); 10 – трубчатый нагреватель через колосники, а вторичная – в надтопливное пространство.

Двухконтурные котлы

Твердотопливные котлы подразделяются на одно-и двухконтурные. Двухконтурные котлы служат не только для обогрева помещений, но и для нагревания воды.
АТВ-17,5 представляет собой котел, состоящий из двух емкостей цилиндрической формы, которые вставлены одна в другую (рис. 18). Внутренняя емкость относится к отоплению, наружная – к горячему водоснабжению. Вода, предназначенная для отопления помещений, нагревается с помощью трубы, находящейся внутри теплообменника. По этой трубе проходят дымовые газы из топки. С помощью смежной цилиндрической поверхности и четырех скобовидных труб происходит перераспределение тепла между системами отопления и горячего водоснабжения. Эта поверхность омывается водой из обеих систем.

Рис. 18. Двухконтурный твердотопливный водогрейный агрегат АТВ-17,5: 1 – зольник; 2 – колосник; 3 – дверца топки; 4 – топка; 5 – теплообменник горячего водоснабжения; 6 – теплообменник отопления; 7 – корпус; 8 – предохранительный клапан; 9 – фурмы для подачи вторичного воздуха; 10 – дверца зольника; 11 – горячая вода; 12 – труба к отопительным приборам

Конструкция топки такова, что котел может работать бесперебойно около 8 ч даже без обслуживания. Топка вмещает в себя примерно 30 кг твердого топлива. В дверце зольника выполнены отверстия, через которые поступает первичная порция воздуха, проходя при этом через колосниковую решетку. Вторичный воздух, используемый для сжигания выделившихся при горении топлива летучих веществ, подается через фурму в надтопливное пространство. В табл. 13 даны технические характеристики котла АТВ-17,5.

Таблица 13
Технические характеристики двухконтурного котла АТВ-17,5

Рис. 19. Водогрейный двухконтурный агрегат АТВ-23,2 (модель 3107): 1 – кожух декоративный; 2 – газоход; 3-4 – термометры манометрические; 5 – теплообменник; 6 – теплоизоляция; 7 – чугунный отражатель; 8 – загрузочная дверца; 9 – фурмы для подачи вторичного воздуха; 10 – растопочная дверца; 11 – дверца зольника; 12 – зольник; 13 – колосниковая решетка; 14 – топка; 15 – заслонка; 16 – загрузочный бункер; 17 – стопор; 18 – затвор; 19 – теплообменник горячего водоснабжения; 20 – дымоотводящий патрубок

Путем модернизации котла АТВ-17,5 был создан агрегат марки АТВ-23,2 (рис. 19). Новая модель оснащена загрузочным бункером для подачи топлива емкостью 45 кг, что дает возможность котлу работать без обслуживания в течение 24 ч. Из бункера топливо подается в наклонную часть колосниковой решетки. Имеющаяся заслонка регулирует подачу топлива, и толщина его слоя на колосниках остается постоянной.
Котел такого типа может обогревать дом площадью около 100 м 2 . В табл. 14 даны технические характеристики котла АТВ-23,2.

Таблица 14
Технические характеристики двухконтурного котла АТВ-23,2

Жидкотопливные котлы

Котлы этого типа устанавливают в тех загородных домах, куда невозможно подать магистральный газ. Жидкотопливные котлы намного удобнее и проще в обслуживании и эксплуатации, чем твердотопливные. Эти агрегаты не требуют трудоемкого ухода, потому что работают автоматически весь отопительный сезон, после окончания которого проводят профилактический осмотр и при необходимости ремонт. Главным преимуществом жидкотопливных котлов является автономность системы отопления.
Тем не менее, устанавливая котел такого рода в своем доме, вы прежде всего должны позаботиться о подходящем помещении для хранения емкостей с топливом. Дизельное топливо выпускается в пластмассовых или стальных емкостях. Первые из них легкие и дешевые, но при длительном хранении следует выбирать стальные емкости или пластмассовые, но с двойными стенками. Нельзя хранить дизтопливо в прозрачных емкостях, потому что под действием света оно теряет свои свойства.
Можно устроить хранилище топлива в специально оборудованном помещении или хранить его снаружи дома закопанным в землю на глубину промерзания. Второй способ хранения более экологичен, потому что даже при закрытых емкостях дизтопливо издает специфический запах.
При работе котла дизтопливо полностью испаряется, а выделившиеся летучие вещества сгорают вместе с парами воздуха. Но при этом образуется большое количество серных выделений, которые осаживаются на стенках котла, особенно если температура воды невелика. Поскольку в стальном котле конденсата обычно бывает намного больше, жидкотопливные котлы изготавливают чаще всего из чугуна, хотя они становятся более тяжелыми.

Рис. 20. Котел отопительный АОЖВ: 1 – шибер; 2 – откидная крышка; 3 – крышка теплообменника; 4 – бак для топлива; 5 – теплообменник; 6 – экран; 7 – пламенная труба; 8 – люк; 9 – стенка передняя; 10 – дозатор; 11 – кожух горелки; 12 – поддон; 13 – горелка; 14 – регулятор воздуха; 15 – короб дымовой

Как правило, все жидкотопливные котлы монтируются в специально отведенных помещениях, в которых должна быть хорошая вентиляция и температура не ниже 7° С. Установив на трубопроводе, подающем топливо в котел, фильтры тонкой очистки, можно значительно продлить срок эксплуатации котла.
Жидкотопливный котел АОЖВ (рис. 20). Он представляет собой прямоугольный металлический шкаф, снабженный откидными крышками, дающими возможность производить осмотр, обслуживание и ремонт котла. В лицевой части агрегата установлен топливный бак емкостью 16 л, имеющий указатель топлива поплавкового типа. Этого количества топлива хватает для бесперебойной работы котла в течение 15 ч.
В нижней части котла установлена горелка с теплоизоляционным кожухом, создающим направленное движение воздуха в сторону горения, которая имеет естественный подсос воздуха. Над горелкой установлена пламенная труба, оснащенная теплоизолирующей крышкой и экраном.
Водогрейный котел имеет теплообменник, который образуют два концентрически расположенных цилиндра. Пространство между этими цилиндрами заполнено водой. Сверху и снизу теплообменника имеются краны для подачи холодной и отвода горячей воды. Позади теплообменника, на его стенке, смонтирован дымовой короб, оснащенный шибером, который регулирует подачу воздуха и направляет отвод дымовых газов.
В момент растопки котла шибер должен стоять в положении «открыто». После того как вода нагреется до нужной температуры, шибер следует закрыть. Заслонка перекрывает путь дымовым газам, идущим в дымоход. В результате этого газы проходят через кольцевой зазор между пламенной трубой и водяной рубашкой. Они отдают свое тепло воде, после чего уходят в дымоход.
Для работы данного котла применяется печное бытовое топливо или керосин. В нижней части агрегата установлен дозатор, который регулирует подачу топлива в горелку. Если уровень топлива поднимается выше контрольного, дозатор автоматически прекращает его подачу. В табл. 15 даны технические характеристики котла АОЖВ.

Таблица 15
Технические характеристики жидкотопливного котла АОЖВ

Чугунные секционные котлы серии КЧМ

Котлы этой серии работают на газе. Они имеют инжекционные (атмосферные) горелки низкого давления. Такого рода горелки представляют собой насадку прямоугольной формы, оснащенную центральной перемычкой. По периметру у горелки расположены огневые отверстия, выполненные в два ряда. Такое расположение отверстий увеличивает длину факела по сравнению с однорядными горелками.
Котлы серии КЧМ имеют автоматическую систему регулировки температуры теплоносителя (от 45 до 85° С). Внутренний стержень и наружная трубка терморегулятора выполнены из металлов, имеющих различный коэффициент линейного расширения, на этом и основан принцип действия автоматики. Главной деталью системы регулировки является соленоидный клапан, подающий газ на горелку. Соленоид подключен к источнику переменного тока. В случае, когда вода нагревается выше установленной нормы, терморегулятор, установленный на выходе горячей воды, отключает соленоидный клапан – доступ газа к горелке прекращается. При остывании воды электрический контакт замыкается, клапан открывает доступ газа.
Помимо этого, газовые агрегаты КЧМ имеют систему безопасности, включающую в себя термопару, запальную горелку и электромагнитный клапан. Факел запальной горелки раскаляет спай термопары – возникает электрический ток. Нижний конец штока соединен с якорем электромагнитного клапана. На этом конце закреплен клапан, выполненный в виде тарелочки. Он прижат с помощью пружины к верхнему седлу. В нерабочем положении клапан перекрывает доступ газа к основной и запальной горелкам. Для того чтобы разжечь котел, необходимо нажать кнопку электромагнитного клапана, который соединен с тарельчатым клапаном. Газ начнет поступать к запальной горелке. После того как термопара нагреется и возникнет электрический ток, якорь прижмется к электромагниту, а тарельчатый клапан откроет доступ газа к основной горелке. Через 25 с после того, как погаснет запальная горелка, термопара остынет, закроет клапан, доступ газа перекроется автоматически.

Табл и на 3

Установка котла

Табл и на 3

вода между секциями. Наружные поверхности секции с ребрами. После стыковки секций ребра образуют каналы, по которым мчатся продукты сгорания: газы, пламя.

Секции делятся на лобовую, средние, заднюю. В лобоной размещаются дверки, ящики зольнико-пые, воздухосборник, к задней подсоединяют отводы к главному стояку и обратной линии системы отопления, патрубок газохода, воздуховод. Вели чина тепловой мощности котла зависит от общего количества секций и от их размеров. Выражается она в квт.

Ящики зольииковые вставляются в специальные замкнутые пространства под топкой. Эти пространства также образованы ребрами секций, которые обеспечивают газоплотность, необходимую для регулировки подачи первичного воздуха. Последняя осуществляется поворотом па определенный угол крышки воздухосборника.

Подключаемые к котлу трубопроводы укладывают с уклоном I: 100 (рис.3,а), что способствует выходу воздуха и сливу воды при опорожнении системы.

Технические xapi

Должна ссютветствовать противопожарным требованиям.

1. Котел монтируют, устанавливают в нежилом помещении высотой не менее 2 м, объемом не менее 8.5 м

2. Обязательна вентиляция помещения, обеспечивающая не менее трехкратного обмена воздуха за I ч. Естественная вентиляция, для примера, функционирует лишь прн температуре выше +5 С на улице. Поэтому для ее побуждения в морозное время года на оголовке вытяжной трубы закрепляется дефлектор <рис.31). Полезно вентиляционные каналы прокладывать в непосредственной близости от дымоотводящих. Подогрев вентиляционных каналов интенсифицирует вытяжку. Эти каналы прокладывайте без крутых поворотов радиусом ие менее 100 мм. На доступном расстоянии от пола для человека среднего роста, скажем, канал должен иметь шибер. Тогда в зависимости от окружающей температуры сможете изменять сеченне вентиляционного канала. В некоторых случаях для проветривания помещений бывает достаточно форточного вентилятора.

3 Котел ставят или на специальный фундамент, или прямо иа пол в зависимости от качества перекрытия. При деревянном поле место монтажа облицовывают кирпичом, укладываемым на ребро по всей площади основания котла. Кирпичи замеиимы стальным листом, положенным иа войлок, вымоченный в глине.

4 Пол перед дверками облицовывают стальным листом по асбестовому картону. По фронту лист выстилают ие менее чем на полметра за габариты котла, а по бокам - на 0,3 м. И здесь вместо стального листа допустимы кирпичи и даже слой щебенки, огражденный рамкой.

5. Боковые стеики котла от кирпичных стен располагайте иа расстоянии 0,4 .0,5 м. заднюю стенку - 0,17 .0,5 м. Легко возгораемые стены облицовывают асбестом толщиной не менее 3 мм н стальным листом Замена - кирпичная кладка По горизонтали эта облицовка пусть выходит за стенки котла на 0,2 ..0,3 м, по вертикали - на 0,5 м выше уровня крышки.

Табл и ца 4

;теристики котлов

Примечания: а) тепловая мощность определяется при сжигании антрацита Донецкого бассейна (по ГОСТ 8188 - 74 класса 25-50); б) в режиме длительного горения тепловая мощность снижается при работе на антраците до 25%, при работе на каменном угле с выходом летучих до 17% - иа 30...35%, при работе на каменном и буром углях с выходом летучих до 50% - на 35- 40%; в) в таблице показаны лишь котлы наименьшей тепловой мощности, рассчитанные на обогрев квартиры или индивидуального дома и небольших вспомогательных помещений: гаража, мастерской и т.п. Братский завод отопительного оборудования выпускает котлы тина КЧМ-2М «Жарок-2» тепловой мощностью до 55,5 кВт. Наибольшее количество секций в них 9. Зато Каунасский завод сантехизделий производит котлы с тепловой мощностью до 71.5 кВт, имеющие до 12 секций включительно. Тип КЧМ-2УЭ «Каунас» не оснащен передней панелью декоративного кожуха, как тип КЧМ- 2У «Каунас».