Структурные характеристики водогрейных котлов различаются в зависимости от их типа (например, атмосферное давление, давление, вакуум, тип квадратной трубы и т. д.) и топлива (уголь, газ, топливо, биомасса, электричество), но обычно имеют следующие основные структурные характеристики и принципы проектирования:
Общая структурная форма
Водогрейный котел в основном состоит из корпуса котла (или кожуха), поверхности нагрева (стенка с водяным-охлаждением, дымоход/водопровод), оборудования для сжигания, стенки печи, рамы и вспомогательной системы. По конструктивной форме его в основном подразделяют на:
Гибридный тип водо- и дымогарной трубы: обычно используется в котлах малого и среднего- размера, работающих на угле/биомассе (например, в серии CDZL). Вокруг печи устраивают водо-охлаждаемую стенку (водопровод), а в стволе котла — дымовую трубу.
Тип водяной трубы: в больших котлах в основном используется эта конструкция: вода течет внутри трубы, а дымовые газы вымываются за пределы трубы, как в котлах с квадратными трубами.
Тип кожуха: обычно встречается в небольших мазутных/газовых котлах, топочная труба и дымоход помещены в большой кожух.
Конструктивные характеристики поверхности нагрева активной зоны
Стена с водяным-охлаждением (поверхность лучистого нагрева):
Он расположен вокруг топочной камеры и непосредственно поглощает лучистое тепло пламени.
Функция: защищает стенку печи от возгорания при высокой температуре, одновременно нагревая воду и создавая естественную циркуляционную мощность.
Особенности: В современных котлах часто используются мембранные стенки с водяным-охлаждением, трубы свариваются в одно целое, с хорошей герметизацией, что снижает утечку воздуха и повышает тепловой КПД.
Пучок конвекционных труб/труба с резьбой (конвекционная поверхность нагрева):
Труба с резьбой: широко используется в водогрейных котлах, работающих на угле и биомассе. Внутренняя стенка дымовой трубы обработана спиральными канавками, что позволяет усилить возмущение дымовых газов, разрушить пограничный слой, значительно усилить теплообмен, предотвратить накопление золы, повысить тепловой КПД (до 82 % и более).
Пучок конвекционных труб: расположен в корпусе котла вверх и вниз, дымовые газы горизонтально очищают пучок труб для теплообмена.
Особая конструкция водогрейных котлов разных типов.
Угловой трубчатый котел
Конструктивные особенности: традиционного котла нет, а толстые нисходящие и поднимающиеся трубы, расположенные по четырем углам печи, используются в качестве каркаса, поддерживающего весь вес котла.
Преимущества: Высокая надежность циркуляции воды, высокая теплоемкость, хорошая адаптируемость к нагрузке, компактная конструкция, легкий запуск и быстрая остановка. Это проверенный тип печи, широко используемый после внедрения датской технологии в Китае.
Вакуумный водогрейный котел
Конструктивные особенности: Внутренняя часть котла разделена на две части: верхнюю и нижнюю.
Нижняя половина: похожа на обычный паровой котел, состоит из топочной трубы и дымоходной трубы, при этом поддерживается состояние внутреннего вакуума (отрицательное давление).
Верхняя половина (вакуумная камера): встроенный-трубчатый паровой-водяной теплообменник.
Принцип работы: вода в нижней половине кипит при низкой температуре в вакууме с образованием пара, а пар поднимается в верхней половине теплообменника для конденсации, высвобождая скрытое тепло нагревателя в системе отопления/горячего водоснабжения, а конденсат падает обратно и снова испаряется, образуя замкнутый цикл.
Преимущества: Искробезопасность (нет риска взрыва), отсутствие необходимости ежегодного осмотра, длительный срок службы.
Атмосферный водогрейный котел
Конструктивные особенности: Верхняя часть котла имеет отверстие, соединенное с атмосферой, рабочее давление - атмосферное. Конструкция: Относительно простая, в основном представляет собой комбинацию водо-трубных и пожаротрубных-трубных конструкций. Примечание. Поскольку он связан с атмосферой, особое внимание необходимо уделять предотвращению коррозии, и его нельзя использовать для прямого отопления в высотных-зданиях (требуется теплообменная станция).
Газовый/мазутный водогрейный котел
Структурные особенности:
Полностью предварительно смешанное сжигание. В современных высокоэффективных-моделях используется металловолоконное или поверхностное сжигание, при этом горелка и печь интегрированы в конструкцию.
Теплообменник из меди/нержавеющей стали. В некоторых коммерческих модульных котлах в качестве теплообменных элементов используются медные трубы или оребренные трубы из нержавеющей стали, что обеспечивает быструю передачу тепла, устойчивость к коррозии и компактный размер.
Конденсационная структура: Конденсационный теплообменник добавляется в хвостовую часть конденсационных котлов для рекуперации скрытого тепла из дымовых газов, при этом температура выхлопных газов составляет всего 40-50 градусов, а тепловой КПД превышает 100% (в зависимости от более низкой теплотворной способности).
