Принцип работы промышленных котлов «Ural-Power» на диатермическом масле

2019-02-01

Промышленные котлы «Ural-Power» на диатермическом масле производятся в горизонтальном исполнении и оборудованы теплообменными устройствами (подогревателями диатермического масла) для дымовых газов и выходами дымовых газов в задней части.

В теплообменном устройстве совершается три полных циркуляционных оборота газов, которые формируются его змеевиками с целью разогрева масла.

Первый оборот газов происходит в первом змеевике, закрученном в спираль, который и формирует камеру сгорания (просторную топку с проходящем пламенем), которая закрывается шарнирной или болтовой дверью с установленной горелкой. Дверь имеет огнеупорное и изоляционное покрытие. Передача тепла за счет конвекции происходит во втором змеевике, который образует конвективный пучок труб. Третий оборот газов происходит в змеевике, который расположен так, чтобы использовалась вся полезная площадь теплообмена. После этого продукты сгорания топлива поступают в дымоход.

Все змеевики, скрученные в спираль, установлены в герметичный цилиндр, в котором происходит движение дымовых газов. Цилиндр, образующий корпус котла, изготовлен из стальной пластины. Для уменьшения теплопотерь котлы на диатермическом масле имеют качественную наружную изоляцию (толщиной не менее 60 мм и с плотностью не менее 100 кг/м3), выполненную из двойного слоя минеральной ваты высокой плотности, покрытой алюминием или нержавеющей сталью.

Движение теплоносителя происходит принудительно при помощи циркуляционных насосов. Для исключения механического напряжения на насос устанавливаются расширительные компенсаторы на входе и выходе насоса. В качестве теплоносителя в промышленных котлах «Ural-Power» используется диатермическое масло, низкотемпературные либо высокотемпературные (на синтетической или минеральной основе), которые имеют высокую теплоёмкость и не вызывают коррозию внутренних металлических поверхностей.

Диатермические масла – продукт глубокой переработки нефти, специально обработанные, со специфическими химическими, теплофизическими и реологическими свойствами, имеющие повышенную стойкость к старению, отличающиеся высокой температурной стабильностью и температурой самовоспламенения.

Диатермические масла, имеющие широкий температурный диапазон применения от -80 ℃ до +410 ℃, низкое давление насыщенных паров и антикоррозионные свойства, обеспечивают гибкую и безопасную работу оборудования без обслуживающего персонала, а также инвестиционную привлекательность и минимальные затраты на эксплуатацию, обслуживание и ремонт техники.

Срок годности теплоносителя зависит от многих факторов: наличия/отсутствия перепадов температуры в системе, равномерности нагрева различных частей системы, отсутствия соприкосновения с воздухом, правильного выбора максимально разрешенного диапазона температур теплоносителя. В правильно сконструированной и работающей системе теплоноситель служит от 5 до 10 лет. Для большей безопасности и недопущения ранней порчи масла рекомендуется придерживаться температуры немного меньше максимально допустимой для конкретной марки масла. Для промышленных котлов «Ural-Power» на диатермическом масле с непрерывным режимом эксплуатации рекомендуем один раз в год проводить контроль качества теплоносителя с помощью химических проб. При отрицательных результатах химического анализа (окисления теплоносителя, появления сторонних химических или нерастворимых твердых соединений, увеличение вязкости, содержание влаги) необходимо сразу же провести замену масла.

Заполнение котла диатермическим маслом производится до тех пор, пока уровень масла в расширительном баке не достигнет ¼ общего объема по индикатору уровня. Расширительный бак необходим для компенсации расширения объема масла при его нагреве. Он имеет цилиндрическую форму в вертикальном исполнении для образования минимальной площади поверхности масла, которая контактирует с воздухом. Расширительный бак устанавливается выше уровня циркуляционных насосов в целях компенсации потери напора в линии «расширительный бак – вход циркуляционного насоса» при внештатных ситуациях.

Для заполнения и слива масла из системы по желанию Заказчика котлы «Ural-Power» на диатермическом масле оснащаются ёмкостями для хранения отработанного диатермического масла. Расчет объема расширительного бака и ёмкости для слива производится на основании начальных данных Заказчика о количестве масла в технологической системе и составляет не менее 1,5 объемов масла в системе.

При организации котельных в отопительных и технологических целях необходимо особенно внимательно относиться к изоляции трубопроводов, так как именно они обладают наиболее высокой температурой. Запрещается использовать резьбовые соединения (разрешается только для трубопроводов вторичного значения (отводящие трубы, подключения контрольных устройств и др. с диаметром не более ½ дюйма). Необходимо использовать только сварные или фланцевые соединения и убедиться в отсутствии в системе железосодержащих материалов, таких, как медь и её сплавы. На входе циркуляционного насоса рекомендуем установить фильтр с фильтрующей сеткой сечением 1,5 – 2 мм для наименьшего сопротивления потоку масла, а также отсечной кран для случая прочистки фильтра.

Также необходимо уделять особое внимание насосам и устройствам безопасности, которые управляют правильной циркуляцией и температурой масла в котле. Система безопасности перегрева масла в котле работает за счет подключения к электронному контуру системы дифференциального реле давления, которое блокирует работу горели при снижении разницы давления ниже заданного значения. Дополнительным решением системы безопасности работы котла является установка рабочих и предохранительных термостатов. Термостат с ручным перезапуском блокирует работу горелки при превышении максимально допустимой температуры. Регулировочный термостат включает и выключает горелку при заданной температуре. Термостат задержки выключения поддерживает масляные насосы включенными до тех пор, пока температура теплоносителя не опустится ниже +1500 ℃ (это предохранит диатермическое масло от локального перегрева в районе топки котла при выключении всей системы).

Значительно снизить расход топлива и получить оптимальное его сгорание с низким выбросом загрязняющих веществ в атмосферу позволит правильная установка горелки, котла и дымохода.

Диагностика неполадок в рабочей системе котла на диатермическом масле:

Поскольку теплоносителем в системе является масло, то в случае наличия слышимых щелчков, хлопков и потрескиваний в трубопроводе, свидетельствует о попадании в систему воды либо образования пузырьков (закипание жидкости). Если насос, циркулирующий теплоноситель в системе, издает громкие звуки, ощущаются гидравлические удары, вибрации, то это признак кавитации. Кавитация – серьёзная проблема для котельного оборудования, которую необходимо решать оперативно. Кавитация приводит к выходу из строя не только насосов системы, но и к эрозии металла.

1. ОСМОТР СИСТЕМЫ

  • осмотрите систему на предмет протечки. Регулярно осматривайте систему в местах потенциальных течей. При необходимости перекройте линию соответствующим отсечным краном;
  • проверяйте изоляцию на влажность и другие повреждения;
  • осмотрите сливной бак. Он должен быть сухим и чистым. При наличии в нем теплоносителя нужно определить причину, по которой отказал предохранительный клапан или причину переполненности системы.

2. ПРОВЕРЬТЕ ДАВЛЕНИЕ

Пар, выходящий из вентиляционного отверстия, может сигнализировать о наличии воды в системе. Если вы наблюдаете «масляный туман», это значит, что теплоноситель в системе испаряется.

3. НЕПРИЯТНЫЙ ЗАПАХ

Едкие запахи «лака», «гари», «кислоты», свидетельствуют о необходимости проверки химического состава теплоносителя или его полной замены в системе. Проверьте систему на наличие возможной утечки теплоносителя.