Контактно поверхностные

Рис. 5-12. Контактно-поверхностный

Теплопроизводительность экономайзеров и температура нагреваемой ими воды недостаточны для горячего водоснабжения. В то же время установка в котельных контактных котлов для горячего водоснабжения не полностью исчерпывает все возможности повышения эффективности, так как отопительные котлы имеют относительно низкий КПД. Целесообразным является установка контактных экономайзеров, имеющих собственные горелки. Одной из современных конструкций такого комбинированного котла-экономайзера является контактно-поверхностный котел-экономайзер КПГВ-1 теплопронзводительностью 1 МВт (рис. 5-12) [10]. Котел имеет две контактные ступени нагрева воды: первая ступень — нагрев смесью газов соседних отопительных котлов и собственной топки, оборудованной инжекционной горелкой; вторая ступень — нагрев только горячими продуктами сгорания собственной топки. Имеется и третья, поверхностная, ступень нагрева воды через радиационную поверхность топки, имеющую водяную рубашку. Вода нагревается до 100°С при КПД, равном 97 %. В котлах применены уложенные в шахматном порядке кольца Рашига 50 X 50 X 5 мм, а также седла «Инталокс», которые имеют некоторое теплотехническое преимущество перед кольцами Рашига за счет увеличения аэродинамического сопротивления. Котлы КПГВ-1 подсоединены к системе горячего водоснабжения через промежуточные теплообменники. Сопоставление котлов КПГВ-1 с чугунными секционными водогрейными котлами «Энергия» показывает, что себестоимость горячей воды снижается на 10 %, металлоемкость— в 1,5—2 раэа, а КПД увеличивается на 15—20%, что говорит о перспективности контактных котельных агрегатов

Как и контактно-поверхностный котел конструкции НИИСТ, котел ФНКВ-1 имеет принудительную тягу, осуществляемую вентилятором низкого давления. Техническая характеристика котла приведена ниже.

В СССР предложен целый ряд конструкций контактно-поверхностных котлов: М. С. Живова, Ю. П. Соснина, Я. Беленького и Ю. Нечая и др. [92, 93]. С практической точки зрения наибольший интерес представляет контактно-поверхностный котел Ю. П. Соснина и других с панельной горелкой беспламенного типа конструкции Гипронефтемаша [92]. Излучающая поверхность горелки резко интенсифицирует теплообмен в топке, в результате уменьшаются размеры топки и котла в целом, увеличивается доля тепловосприятия поверхностной части котла. Для уменьшения массы и снижения высоты котла (на 20—30% по сравнению с ФНКВ-1) контактная камера выполнена полностью насадочной, что привело к существенному повышению ее тепло-восприятия. В качестве насадки приняты в основном кольца Рашига размерами 25 X 25 X 3 мм.

Контактно - поверхностный котел-экономайзер конструкции НИИСТ типа КПГВ-1.

В ряде публикаций о контактных котлах периода 1950— 1960 гг. контактные аппараты противопоставлялись обычным, т. е. поверхностным, котлам, применяемым для отопления и горячего водоснабжения. Подчеркивалось, что они не подведомственны котлонадзору, менее опасны в эксплуатации, не чувствительны к качеству воды и т. д. Чтобы подчеркнуть их отличие от применяемых чугунных и стальных отопительных котлов, их называли и подчас теперь называют «водонагревателями», а не котлами. Тем не менее несомненно, что контактный и тем более контактно-поверхностный аппарат (водонагреватель), имеющий собственное топочное устройство и теплообменную часть, в которой нагревается вода, является водогрейным котлом. Поэтому на него распространяются все правила Госгортехнадзора для водогрейных котлов с температурой воды ниже 115° С (если температура нагрева воды в нем ниже 115° С).

Контактно-поверхностный котел ФНКВ-1 имеет более сложную систему автоматики, разработанную в ГПИ Сантехпроект. Система автоматики охватывает не только собственно котел, но и циркуляционные насосы, дымосос. Автоматика безопасности предусматривает автоматическое прекращение подачи газа при погасании пламени, падении разрежения в топке, прекращении циркуляции воды, остановке дымососа. Кроме того, подаются световой и звуковой сигналы о нарушении работы котла. Для обслуживания котлов ФНКВ-1 в комплект поставки входят приборы теплового контроля всех параметров, которые упоминались при описании КИП котлов КВТ-2, плюс приборы для определения расхода воды, уровня горячей воды в баке-аккумуляторе и др. [95].

99. Соснин Ю. П. Газовый контактно-поверхностный водонагреватель, предназначенный для отопления и горячего водоснабжения жилых зданий. — «Газовая промышленность», 1963, № 5, с. 21—26.

101. Аронов И. 3. Контактно-поверхностный газовый водогрейный стальной котел НИИСТ для отопления и горячего водоснабжения. — «Санитарная техника», 1971, вып. X, с. 6—11.

Положительные результаты испытаний экономаизерной установки на заводе «Экранас» привели к тому, что завод решил продолжить работы по теплоутилизации, а НИИСТ разработал контактно-поверхностный теплоутилизатор ТКП-10 специальной конструкции для слабозагрязненных дымовых газов промышленных печей, в том числе и стекловаренных [163]. Рассчитан он на охлаждение 10 тыс.м3/ч дымовых газов (приведенных к нормальным условиям). Теплоутилизатор состоит из поверхностной и контактной частей. Учитывая запыленность дымовых газов, поверхностная часть для удобства эксплуатации разра-

Оригинальная конструкция контактного водонагревателя эрлифтного типа, предложенная Ю. П. Сосниным, подробно исследована в Грузинском политехническом институте под руководством Г. И. Дарчия. Весьма интересна комбинация эр-лифтной и насадочной контактной камер. Всесоюзным заочным политехническим институтом (ВЗПИ) разработаны специально для систем отопления контактно-поверхностные котлы типа В теплопроизводительностью 2,4 и 8 Гкал/ч. Все эти конструкции подробно описаны Ю. П. Соснин-ым [28]. Заманчивым представляется и контактно-поверхностный котел НИИСТ с потолочной топкой, вертикальной топочной камерой, имеющей водяную рубашку, где дополнительно нагревается до нужной температуры вода, предварительно нагретая в контактной насадочной про-тивоточной камере [167].

1) контактные и контактно-поверхностные газовые котлы для а) отопления, б) горячего водоснабжения, в) комплексного теплоснабжения (для систем закрытых и с открытым водоразбором);

3) комбинированные контактно-поверхностные газовые котлы-экономайзеры, т. е. аппараты, имеющие собственные топки и вместе с тем использующие тепло уходящих газов других установок.

Контактные и контактно-поверхностные газовые водогрейные котлы и их эксплуатация

Интерес во всем мире к контактному принципу нагрева воды дымовыми газами рос по мере развития добычи и использования природного газа, особенно в США — стране с быстро развивавшейся газовой промышленностью на базе природного газа, причем наряду с упоминавшимися форсуночными, насадочными и другими типами агрегатов находит применение барботажный метод контактного нагрева с помощью погружных горелок. Следует все же отметить, что в отопительной технике за рубежом контактные или контактно-поверхностные котлы, несмотря на их преимущества, широко применяются только для нагрева воды в плавательных бассейнах и серийно, судя по публикациям, до недавнего времени не выпускались. Лишь в последние годы появились серийные контактные газовые водогрейные котлы сравнительно небольшой теплопроизводительности (до 1 Гкал/ч) для отопительных котельных [115, 1161. В ряде случаев они компонуются и поставляются с промежуточными теплообменниками, что удорожает их, но делает приемлемыми для любого потребителя.

В литературе появляются описания и других зарубежных конструкций контактных и контактно-поверхностных котлов в основном барботажного, форсуночного и форсуночно-каскад-ного типов. Следует все же констатировать, что за рубежом контактные и контактно-поверхностные котлы применяются в основном для нагрева и выпаривания воды и различных жидкостей в химической промышленности с использованием погружных горелок, работающих под давлением, а также для нагрева воды в бассейнах.

Установка контактных или контактно-поверхностных котлов в отопительных котельных параллельно с обычными поверхностными отопительными котлами решает задачу повышения коэффициента использования газа лишь частично: контактные и контактно-поверхностные котлы работают с высоким к. п. д., а поверхностные — с присущим им низким, во всяком случае недостаточно высоким к. п. д., не соответствующим современным требованиям.

Контактно-поверхностные котлы-экономайзеры, установленные в отопительной котельной Елгавы, прошли многократные наладочные, теплотехнические и аэродинамические испытания (табл.Х1-4 и XI-5, рис. XI-6). Как в любых контактных аппаратах, с увеличением расхода воды, подаваемой на орошение насадки, снижаются температура и влагосодержание уходящих газов, а также температура воды на выходе из агрегата, теплопроизводительность которого соответственно увеличивается.

В отличие от контактных экономайзеров, не имеющих газовой топки и собственного газового оборудования и (во многих случаях) каких-либо средств автоматического регулирования, контактные и контактно-поверхностные газовые водогрейные котлы должны быть оборудованы автоматикой безопасности, а по возможности также и системой автоматического регулирования процессом.

В настоящее время в СССР прошли длительную эксплуатационную проверку и выпускаются малыми сериями несколько конструкций и модификаций контактных экономайзеров, контактных и контактно-поверхностных котлов. В первую очередь речь идет о контактных экономайзерах ЭКБ-1 и ЭКБ-2, изготовляемых Каменской станцией Подземгаз ВНИИПромгаза (теперь — Каменским опытным заводом ВНИИПромгаза), и контактно-поверхностных котлах ФНКВ, выпускаемых Елецким ремонтно-механическим заводом МЖКХ РСФСР. Кроме того, проверены в эксплуатации контактные котлы для горячего водоснабжения типа КВТ, разработанные АКХ, комбинированные контактно-поверхностные котлы-экономайзеры типа КПГВ-1, разработанные НИИСТ, и ряд других конструкций.

2. Контактно-поверхностные котлы ФНКВ предпочтительнее устанавливать во вновь сооружаемых отопительных водогрейных котельных (домовых,; групповых и квартальных) при системе теплоснабжения с открытым водоразбором и применении чугунных радиаторов в качестве отопительных приборов.

3. Комбинированные контактно-поверхностные котлы-экономайзеры КПГВ для горячего водоснабжения предпочтительнее устанавливать в действующих и проектируемых отопительных водогрейных котельных (домовых, групповых, квартальных) вместо котлов, снабжающих теплом системы горячего водоснабжения.