|
|
Просто о «сложном»: основы конденсационной техники Часть.2 |
|
|
|
12.04.2006 |
Традиционное сжигание газа и сжигание с полным предварительным смешением
Большинство котлов с открытой камерой сгорания имеют одинаковый принцип сжигания газа. За счет кинетической энергии газовой струи в нее подсасывается воздух.
Горючий газ поступает под давлением на форсунку (см. рис. 20). Здесь за счет сужения прохода потенциальная энергия давления переходит в кинетическую энергию струи. Благодаря специальному геометрическому сечению сопла Вентури происходит подмешивание первичного воздуха. Непосредственно в сопле происходит смешение газа и воздуха (образуется газовоздушная смесь). На выходе из сопла происходит подмес вторичного воздуха. Изменение мощности горелки происходит за счет изменения давления газа, соответственно изменяется скорость газовой струи и количество подсасываемого воздуха.
Преимущества данной конструкции заключаются в ее простоте и бесшумности.
Ограничения и недостатки: большой избыток воздуха, ограничение по глубине модуляции, обилие вредных выбросов.
В котлах с закрытой камерой сгорания принцип сжигания газа аналогичен вышеописанному. Различие заключается только в принудительном выбросе продуктов сгорания и подаче воздуха на сгорание. Все преимущества и недостатки атмосферных горелок аналогичны и для котлов с закрытой камерой сгорания.
В конденсационных котлах используется принцип «полного предварительного смешения газа и воздуха». Суть этого метода заключается в подмесе газа к воздушной струе за счет разряжения, создаваемого последней в сопле Вентури.
Газовая арматура и воздуходувка
После распознавания электронным блоком пускового числа оборотов воздуходувки открываются последовательно расположенные газовые клапаны.
На всасывающей стороне воздуходувки установлен двустенный штуцер подвода воздуха/отвода отходящих газов (система Вентури). За счет кольцевой щели, в соответствии с принципом Вентури, возникает явление подсоса в камере над мембраной регулирования магистрального газа в газовой арматуре (см. рис. 21, 22).
Процесс зажигания
Газ проходит через канал 1 под регулирующими мембранами. Регулирующий клапан магистрального газа открывается из-за возникающей разности давлений.
Далее газ поступает через систему Вентури в воздуходувку и смешивается со всасываемым воздухом. Газовоздушная смесь поступает в горелку и поджигается.
Режим модуляции
Ход регулирующего клапана магистрального газа зависит от положения регулирующего клапана. Путем повышения частоты вращения воздуходувки снижается давление за регулирующим клапаном магистрального газа. Посредством канала 2 продолжается изменение давления до давления ниже мембраны управляющего клапана. Отверстие уходящего потока продолжает закрываться, благодаря чему интенсивность снижения давления газа через канал 2 уменьшается. Таким образом, посредством канала 1 возрастает давление под мембраной регулирующего клапана магистрального газа. Регулирующий клапан магистрального газа продолжает открываться, таким образом, больше к воздуходувке и, соответственно, к горелке поступает больше газа.
Модуляция горелки производится, таким образом, постоянно посредством изменения воздушного потока воздуходувки. Количество газа отслеживает количество воздуха в предварительно указанном соотношении. Таким образом, во всем диапазоне модуляции возможно поддержание коэффициента избытка воздуха почти на постоянном уровне.
Содержание вредных веществ в дымовых газах и способы снижения их концентрации
В настоящие время загрязнение окружающей среды приобретает угрожающие размеры. Количество выбросов теплоэнергетического сектора стоит на втором, после автомобильного транспорта, месте (cм. Рис. 23).
Поэтому особенно остро стоит вопрос снижения вредных веществ в продуктах сгорания.
Основные загрязняющие вещества:
- Оксид углерода СО
- Оксиды азота NOx
- Пары кислот
С первыми двумя факторами целесообразно бороться путем усовершенствования процесса горения (точное соотношение газ/воздух) и снижения температуры в топке котла.
H2O + CO2 →H2CO3
S + O2 →SO2
SO2 + O →SO3
SO3 + H2O →H2CO4
Пары кислот прекрасно выводятся вместе с конденсатом. Утилизировать их в жидком состоянии довольно просто.
Утилизация кислотного конденсата
Как видно из реакции горения метана:
CH4 + 2O2 →CO2 + 2H2O,
при сгорании 1 м3 газа образуется 2 м3 водяных паров. При обычном режиме работы конденсационного котла за день образуется порядка 15-20 л конденсата. Этот конденсат имеет небольшую кислотность (порядка рН = 3,5-4,5), что не превышает допустимый уровень бытовых отходов (cм. Рис. 24).
Содержание других вредных веществ в конденсате также не превышает допустимых пределов (cм. табл. 3).
Поэтому допускается сбрасывать конденсат в канализацию, где он будет нейтрализован с помощью щелочных бытовых отходов (cм. Рис. 25).
Следует принять к сведению, что домовые водоспускные системы состоят из материалов, стойких к кислому конденсату.
Согласно рабочему листу А 251, это следующие материалы:
- Керамические трубы
- Трубы из жесткого ПВХ
- Трубы из ПВХ
- Трубы из полиэтилена высокой плотности
- Трубы из полипропилена
- Трубы из сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола или сополимера акрилонитрила, стирола и акриловых эфиров(АВS/АSА)
- Трубы из нержавеющей стали
- Боросиликатные трубы Основные аргументы в пользу конденсационной техники приведены в табл. 4.
Денис Рындин, главный инженер «Водной Техники»
|
|
Последнее обновление ( 09.06.2012 )
|
Будем благодарны, если воспользуетесь одной из этих кнопок:
|
