Bách khoa toàn thư về an toàn cháy nổ

Một nồi hơi ngưng tụ là giải pháp tốt nhất để sưởi ấm một ngôi nhà riêng. Nguyên lý hoạt động của lò hơi ngưng tụ Ưu nhược điểm của lò hơi ngưng tụ

Công nghệ tiết kiệm năng lượng và sử dụng tiết kiệm với hiệu quả tối đa tài nguyên năng lượng ngày càng trở thành chủ đề có liên quan. Nồi hơi ngưng tụ là kết quả của việc áp dụng cái sau công nghệ độc đáo trong kỹ thuật được sử dụng để sưởi ấm. Chúng có hiệu suất cao nhất - cao hơn 15-17% so với nồi hơi khí quyển thông thường, tuổi thọ dài hơn 2 đến 3 lần và dải công suất rộng (lên đến 100 kW và hơn thế nữa).

Do hiệu quả của nó nồi hơi ngưng tụ rất phổ biến ở Châu Âu, ví dụ như ở Đức, 70% lò hơi đốt nóng là ngưng tụ.

Nguyên tắc vận hành nồi hơi ngưng tụ dựa trên việc nhận và truyền nhiệt năng bổ sung cho chất làm mát, được giải phóng trong quá trình ngưng tụ hơi nước.

V khí đốt lò hơiđốt trực tiếp, truyền nhiệt năng cho chất làm mát xảy ra bằng cách đốt nóng bộ trao đổi nhiệt đầu đốt gas trong đó diễn ra quá trình đốt cháy chất khí. Một trong những thành phần của khí được hình thành trong quá trình đốt cháy là hơi nước, do đó hơi nước xuất hiện do quá trình đốt cháy hydro có trong khí tự nhiên. Một phần hơi nước từ lò hơi gia nhiệt cùng với khí thải đi ra ngoài qua ống khói vào khí quyển, và một phần ở dạng ngưng tụ được thải ra ngoài qua đường ống ngưng tụ của ống khói (thường đến phòng tắm).

Trong lò hơi đốt khí đốt trực tiếp, ngưng tụ là yếu tố tiêu cực, trong lò hơi ngưng tụ quá trình ngưng tụ hơi nước là điều kiện chính để vận hành lò hơi.

Nó được bố trí sao cho hơi nước có nhiệt độ từ 130 đến 150 ° C được làm lạnh bằng chất mang nhiệt từ đường hồi của hệ thống sưởi đến nhiệt độ dưới 57 ° C. Chính ở nhiệt độ này, sự ngưng tụ nước xảy ra, và nhiệt năng tiềm ẩn từ quá trình ngưng tụ được chuyển sang chính chất làm mát và được thêm vào nhiệt lượng thu được do quá trình đốt cháy. khí tự nhiên... Như bạn thấy, để đảm bảo quá trình ngưng tụ hơi nước, chất mang nhiệt đường hồi được sử dụng hệ thống nhiệt.

Nhiệt độ của môi chất gia nhiệt dòng hồi lưu trong lò hơi càng thấp thì nhiệt ngưng tụ tỏa ra càng nhiều và do đó, hiệu suất lò hơi càng cao. nguyên tắc chính hoạt động của bất kỳ nồi hơi ngưng tụ nào.

Hiệu suất tối đa của lò hơi ngưng tụ có thể đạt được ở nhiệt độ hồi lưu 50 - 30 ° C. Trong quá trình ngưng tụ, một môi trường hơi axit được hình thành, độ pH từ 3-5, do đó, các vật liệu chế tạo các tổ máy lò hơi, sử dụng trong các vùng tạo ẩm, phải có khả năng chịu axit. Ở những khu vực nhiệt độ cao, hợp kim nhôm và thép không gỉ được sử dụng phổ biến nhất; ở những khu vực nhiệt độ thấp, nhựa (ví dụ như polypropylene) có hiệu quả về chi phí nhất.

Bộ trao đổi nhiệt cho nồi hơi ngưng tụ được sản xuất bằng cách sử dụng thép không gỉ và nhôm, được trang bị hệ thống thu gom và thoát nước ngưng tụ, cũng như quạt thổi với hệ thống điện bậc. Bằng cách điều khiển tốc độ của quạt sẽ đạt được tỷ lệ không khí và khí tối ưu cho quá trình đốt cháy và đạt được hiệu quả cao. Đối với quá trình đốt cháy khí hiệu quả, người ta sử dụng đầu đốt phun có điều chế ngọn lửa. Quá trình loại bỏ các sản phẩm cháy của khí xảy ra cưỡng bức thông qua ống đồng trục... Nhiệt độ khí thải là 40-50 ° C

HOẠT ĐỘNG

Để đạt được hiệu quả tối đa nồi hơi ngưng tụ phải được hoạt động trong một phạm vi nhiệt độ nhất định. Nếu nhiệt độ vận hành từ 60 đến 80 ° C, hơi nước sẽ ngưng tụ nhẹ và hiệu suất của lò hơi ngưng tụ sẽ đạt khoảng 98%. Để so sánh, một lò hơi đốt khí ống khói truyền thống có hiệu suất 92% - có một sự khác biệt, nhưng nó không đáng kể. Nếu công nhân chế độ nhiệt độ hệ thống sưởi sẽ ở nhiệt độ từ 53 đến 30 ° C, sau đó sẽ xảy ra sự ngưng tụ đáng kể của hơi nước và hiệu suất sẽ tăng lên 107-111%. Khi tính hiệu suất, nhiệt năng từ quá trình cháy của khí được lấy là 100%, năng lượng nhận từ quá trình ngưng tụ được cộng vào nó nên thu được giá trị lớn hơn 100%.

Điều kiện chính để đạt được thành tích hiệu quả tối đa- sử dụng nồi hơi ngưng tụ trên hệ thống sưởi nhiệt độ thấp, tốt nhất là được thiết kế đặc biệt cho chúng, với chế độ nhiệt độ không cao hơn 60-40 ° С, tối đa 70-50 ° С).

Hệ thống sưởi ấm dưới sàn với nhiệt độ cung cấp môi chất sưởi ấm là 40-45 ° C và nhiệt độ đường hồi 35-30 ° C là phù hợp nhất cho các yêu cầu này; hệ thống sưởi ấm bộ tản nhiệt với nhiệt độ cung cấp môi chất sưởi ấm lên đến 70 ° C và nhiệt độ đường trở lại 50 ° C là ít phù hợp hơn.

Các công nghệ tiết kiệm năng lượng hiện đại có thể tiết kiệm đáng kể việc sưởi ấm, nồi hơi ngưng tụ cho phép bạn giảm hơn nữa chi phí năng lượng và cải thiện cuộc sống thoải mái.

Để hiểu được lợi nhuận hơn bao nhiêu khi mua một nồi hơi ngưng tụ, cần phải so sánh các đặc điểm và thông số của nó với một nồi hơi khí. Sản phẩm cháy trong lò hơi đốt khí đơn giản đi qua bộ trao đổi nhiệt của thiết bị nên một phần nhiệt lượng sẽ bị thất thoát. Điều này có thể được giải thích là cùng với khí thải, một tỷ lệ nhất định hơi nóng sẽ đi vào bầu khí quyển. Lò hơi ngưng tụ duy trì điều này năng lượng nhiệtở dạng hơi nước, vì vậy nó được coi là hiệu quả hơn so với một lò hơi đốt khí đơn giản.

Sau khi hơi đã nguội, nó được chuyển sang thể lỏng. Quá trình ngưng tụ này sẽ giải phóng một lượng nhiệt. Trong một lò hơi thông thường trong quá trình hoạt động, có một cuộc chiến chống lại hiện tượng như ngưng tụ, và trong trường hợp lò hơi ngưng tụ, ngưng tụ là một hiện tượng hữu ích. Quá trình ngưng tụ diễn ra trong thiết bị trao đổi nhiệt, so với lò hơi đốt khí, có một số kích thước lớn hơn... Thành phần này của lò hơi ngưng tụ thu nhiệt năng cho hệ thống sưởi.

Nhiệt được hình thành trong quá trình đốt cháy hoàn toàn đơn vị nhiên liệu, có tính đến hơi thoát ra trong quá trình ngưng tụ, được gọi là nhiệt đốt cháy nhiên liệu "cao hơn".

Nhiệt trị "thấp nhất" sẽ là nhiệt lượng không bao gồm nhiệt ngưng tụ.

Lò hơi gia nhiệt ngưng tụ bắt đầu phổ biến gần đây, mặc dù nguyên lý hoạt động của chúng đã được nhân loại biết đến hơn 100 năm trước. Ngày nay, nhờ tiến bộ công nghệ, trong chế tạo nồi hơi người ta bắt đầu sử dụng các hợp kim có khả năng chống ăn mòn tốt và các quá trình phá hoại khác.

Đặc điểm của nồi hơi ngưng tụ

Dựa trên các định luật vật lý, cần phải hiểu rằng trong mọi trường hợp, tổn thất nhiệt dù không đáng kể cũng không thể tránh khỏi và hiệu suất sẽ không đạt 100%. So với nồi hơi gas, nồi hơi ngưng tụ tiết kiệm hơn. Con số này đối với lò hơi ngưng tụ cao hơn khoảng 15-20%.

Nồi hơi ngưng tụ được trang bị thêm vòi đốt hiện đại, giúp giảm thiểu khả năng đốt cháy nhiên liệu không hoàn toàn. Cùng với khí thải, các chất độc hại được thải ra ít hơn nhiều và nhiệt độ của khí thải cũng giảm xuống, hiếm khi vượt quá 40 độ. Đối với những nồi hơi như vậy, bạn cũng có thể sử dụng ống khói bằng nhựa, giúp tiết kiệm chi phí cho bộ phận này của hệ thống sưởi. Ngoài ra, chi phí lắp đặt ống khói cũng giảm.

Về thiết kế, nồi hơi khí ngưng tụ treo tường gần như giống với các loại nồi hơi truyền thống.

Thông thường, nồi hơi ngưng tụ được đặt trên tường, nhưng cũng có những thiết bị đặt trên sàn mạnh mẽ. Lò hơi như vậy hiếm khi được sử dụng cho các ứng dụng dân dụng. Về cơ bản, chúng có thể được tìm thấy trong cơ sở văn phòng hoặc trong sản xuất.

Sự khác biệt chính so với nồi hơi thông thường là trong nồi hơi ngưng tụ, bộ trao đổi nhiệt được làm bằng vật liệu có khả năng chống chịu tốt với các loại axit khác nhau. Thông thường vật liệu như vậy là thép không gỉ hoặc silumin. Do tính axit cao, hình thành nên quá trình ngưng tụ, và nó gây ra quá trình ăn mòn nếu sử dụng các hợp kim như vậy, được sử dụng để sản xuất nồi hơi không ngưng tụ.

Các thành phần chính của nồi hơi ngưng tụ

Bộ trao đổi nhiệt cho nồi hơi ngưng tụ có thể được chế tạo dưới dạng ống có tiết diện phức tạp. Điều này là cần thiết để tăng thể tích của thiết bị trao đổi nhiệt càng nhiều càng tốt, do đó làm tăng hiệu suất của lò hơi ngưng tụ. Trong các lò hơi kiểu này, phía trước đầu đốt có lắp một quạt gió, có chức năng hút khí từ đường ống dẫn khí và trộn với không khí. Hơn nữa như vậy hỗn hợp làm việcđi đến đầu đốt.

Khí thải ra khỏi hệ thống bằng các ống khói kiểu đồng trục.

Để sản xuất ống khói như vậy, các nhà sản xuất chủ yếu sử dụng nhựa có khả năng chịu nhiệt tốt. Máy bơm được tích hợp trong nồi hơi gia nhiệt ngưng tụ khí được điều khiển điện tử và tối ưu hóa công suất nồi hơi, do đó tiết kiệm điện.

Hiệu quả của hoạt động lò hơi phần lớn phụ thuộc vào các thông số của hệ thống sưởi ấm nói chung. Nếu nhiệt độ nước thấp thì quá trình ngưng tụ hơi nước sẽ xảy ra hoàn toàn hơn. Do đó, một phần đáng kể nhiệt tiềm ẩn sẽ quay trở lại hệ thống sưởi. Điều này cũng sẽ ảnh hưởng đến thực tế là chỉ số hiệu quả của lò hơi ngưng tụ sẽ cao hơn một chút.

Không phải mọi hệ thống sưởi đều thích hợp cho lò hơi ngưng tụ. Hệ thống sưởi phải được thiết kế cho nhiệt độ môi trường sưởi ấm không quá cao.

Đó là, nó phải là một hệ thống sưởi ấm nhiệt độ tương đối thấp. Trong mạch trở lại, chất làm mát phải có nhiệt độ không cao hơn 60 độ. Các điều kiện bên ngoài không liên quan. Nếu có sương giá nhẹ bên ngoài, thì nhiệt độ của chất làm mát trong mạch trở lại sẽ không thấp hơn 45-50 độ. Như vậy, lò hơi sẽ hoạt động ở chế độ ngưng tụ.

Nồi hơi gia nhiệt nhiệt độ thấp có thể là một hoặc hai mạch. Chúng có thể được sử dụng để tổ chức hệ thống sưởi ấm hoặc cung cấp nước nóng. Các nồi hơi như vậy có thể khác nhau về các thông số công suất. Phạm vi công suất của chúng khá lớn và dao động từ 20 đến 100 kW. Nguồn điện như vậy, được cung cấp bởi hệ thống sưởi ở nhiệt độ thấp ở nhà, là đủ cho mọi điều kiện sống.

Đối với khu vực công nghiệp, bạn sẽ cần mua một nồi hơi kiểu đặt sàn mạnh hơn.

Các bộ dụng cụ khác nhau để kết nối nồi hơi ngưng tụ cũng có sẵn. Danh sách các thành phần đó bao gồm: bộ trung hòa ngưng tụ, bể mở rộng, đa dạng thiết bị an toàn, bộ dụng cụ khí thải, bộ dụng cụ đường ống, và hơn thế nữa.

Ở nhiều nước Châu Âu, việc sử dụng các loại nồi hơi không phải là nồi hơi ngưng tụ bị cấm. Điều này là do thực tế là chúng có hệ số hiệu quả cao hơn và chúng phát ra các hạt có hại ít hơn nhiều vào khí quyển. Ở những quốc gia như vậy, nhà nước quan tâm đến người dân của mình, bởi vì họ cấm sử dụng các thiết bị không có hiệu quả tốt và mức độ an toàn thấp theo quan điểm môi trường.

Khó khăn trong việc áp dụng nguyên lý ngưng tụ trước đây là sự tích tụ nước ngưng tụ trong lò hơi đốt nóng dẫn đến ăn mòn các phần tử kết cấu kim loại. Vấn đề không còn tồn tại khi các hợp kim chống ăn mòn và thép không gỉ được sử dụng để sản xuất thiết bị.

Thiết bị nồi hơi

Nồi hơi ngưng tụ - cấu tạo của nó là gì?

Phần tử làm việc chính là bộ trao đổi nhiệt bằng thép không gỉ ở dạng cuộn dây. Bên trong hình xoắn ốc nằm một yếu tố sưởi ấm(đầu đốt). Chất làm mát được cung cấp cho cuộn dây từ đường hồi và được đốt nóng bởi đầu đốt.

Ở phía bên của đường ống dẫn nước vào, nơi nước lạnh nhất (dưới 59 độ), hơi nước ngưng tụ trên thành của buồng. Trong các mô hình ngưng tụ, buồng đốt loại đóng, I E. lò hơi lấy không khí đốt từ đường phố và các sản phẩm đốt cháy không bị rò rỉ vào phòng lò hơi.

Hệ thống được trang bị:

  • một máy bơm tuần hoàn chưng cất cưỡng bức chất làm mát (nằm trên đường ống trở lại, được trang bị một bộ lọc);
  • ống khói đồng trục (ống đôi, để cấp không khí và loại bỏ khói cùng một lúc), được kết nối ở phía trên cùng của thiết bị;
  • một quạt để phun không khí cưỡng bức vào đầu đốt;
  • cống ngưng tụ.

Đề án bao gồm các thiết bị bảo vệ và điều khiển (). Các mô hình lò hơi hiện đại cho phép khả năng điều khiển từ xa, bắt đầu bằng điều khiển từ xa và kết thúc bằng SMS.

Ưu điểm và nhược điểm

Nồi hơi thông thường hay nồi hơi ngưng tụ - loại nào tốt hơn và trong những trường hợp nào?

Ưu điểm chính của thiết bị ngưng tụ là hiệu quả cao và tiết kiệm. Nhờ thiết kế đầu đốt (), nhiên liệu đốt cháy gần như hoàn toàn, lượng chất thải ít - tức là xét về góc độ môi trường, lò hơi này cũng tốt hơn.

Nhiệt độ khói dưới 40 độ - điều này có nghĩa là bạn có thể sử dụng ống khói bằng nhựa, và chúng rẻ hơn ống kim loại. Do sản phẩm đốt cháy ít hơn và được tích hợp sẵn thông gió cưỡng bứcống nhỏ hơn có thể được sử dụng.

Những ưu điểm của thiết bị lò hơi này bao gồm:

  • độ nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ;
  • cài đặt dễ dàng hơn;
  • đầu đốt điều biến;
  • tiết kiệm gas trung bình 35%;
  • độ ồn và độ rung thấp;
  • tiết kiệm trên ống khói;
  • thân thiện với môi trường (ít hơn 7 lần lượng khí thải độc hại);
  • có thể lắp đặt theo tầng (một số nồi hơi trong một hệ thống chung).

Bất lợi chính là giá cao, nhưng trong một hệ thống sưởi ấm được tổ chức hợp lý, sự khác biệt sẽ tự trả cho chính nó.

Đặc điểm của mô hình ngưng tụ

Nguyên tắc hoạt động của nồi hơi ngưng tụ là để hoạt động cần có một ngã ba nhiệt độ nhỏ giữa nguồn cung cấp và đường trở lại. Điều này có nghĩa là nhiệt độ ban đầu của chất làm mát không được quá cao. Do đó, người ta tin rằng nhất sử dụng hiệu quả các mô hình như vậy -.

Giống như một nồi hơi đốt khí đơn giản, có một nồi hơi ngưng tụ trong thiết kế. Ưu điểm của loại đặt trên sàn là công suất cao hơn, loại treo tường là sự nhỏ gọn. Công suất của thiết bị được chọn với tỷ lệ 1 kilowatt trên 10 ô vuông cộng với 10% cổ phần.

Vì ngôi nhà nhỏ không cần lò hơi có công suất lớn. Nhỏ gọn và thân thiện với môi trường mô hình tường có thể treo trong bếp, không cần phòng riêng cho phòng nồi hơi.

Video về nguyên lý hoạt động của nồi hơi cô đặc.


Trong sản xuất hệ thống sưởi ấm, hứa hẹn nhất công nghệ tiên tiến là sự ngưng tụ của hơi nước hình thành trong quá trình đốt cháy các hydrocacbon. Nồi hơi ngưng tụ hoạt động theo nguyên lý này. Thiết bị sưởi ấm mới này đã xuất hiện gần đây trên thị trường Nga, nhưng nó đã nhận được nhu cầu đáng kể của người tiêu dùng. Nồi hơi ngưng tụ của cả các nhà sản xuất nước ngoài và trong nước đang được bán.

BAXI cung cấp nhiều loại nồi hơi ngưng tụ, nhờ vào chất lượng sản phẩm cao, BAXI đã trở thành đơn vị dẫn đầu Thị trường nga thiết bị lò hơi. Nồi hơi ngưng tụ Baksi là loại nồi hơi ngưng tụ đặt trên sàn và treo tường với hiệu suất cao. Các thương hiệu thiết bị lò hơi nổi tiếng khác trên thị trường nội địa đang ngưng tụ nồi hơi vaillant và visman.

Nồi hơi ngưng tụ

Nguyên tắc đốt cháy và ngưng tụ

Bất kỳ nhiên liệu hydrocacbon nào cũng tạo ra nhiệt trong quá trình đốt cháy. Trong quá trình đốt cháy nhiên liệu, các sản phẩm cuối cùng là carbon dioxide (CO 2) và (H 2 O) nước, dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao biến thành hơi nước. Bốc hơi, nước thải ra nhiệt, nhưng nó có thể được thu hồi trong quá trình ngưng tụ, nghĩa là, nếu nước từ thể khí chuyển trở lại thể lỏng.

Cách hoạt động của nồi hơi ngưng tụ

Nguyên lý hoạt động của nồi hơi ngưng tụ đã được biết đến từ lâu, nhưng người ta không thể sử dụng nó trong các thiết bị nồi hơi bằng gang và thép, vì nước ngưng tụ, có tính axit cao và có chứa khí cacbonic gây ra hiện tượng ăn mòn thép và gang. nồi hơi. Chỉ với sự ra đời của hợp kim chống ăn mòn và thép không gỉ, người ta mới có thể giới thiệu công nghệ này trong sản xuất thiết bị lò hơi.

Như chúng ta đã biết, khi làm mát, hơi một lần nữa đi vào trạng thái lỏng và tỏa ra một lượng nhiệt nhất định. Nếu chúng ta xem xét một lò hơi thông thường, thì trong quá trình hoạt động của nó, có một cuộc đấu tranh với quá trình ngưng tụ, và trong các lò hơi ngưng tụ, sự ngưng tụ chỉ được hoan nghênh. Thiết kế của họ cung cấp một bộ trao đổi nhiệt đặc biệt, trong đó quá trình ngưng tụ diễn ra và nhiệt thoát ra trong quá trình này được đưa đi cho hệ thống sưởi

Lò hơi ngưng tụ có hiệu suất từ ​​108-109%. Làm thế nào điều này có thể thực hiện được nếu, theo định luật vật lý, hiệu suất không thể vượt quá 100%, vì tổn thất năng lượng trong bất kỳ quá trình nào là không thể tránh khỏi.

Ở nồi hơi không ngưng tụ, trong quá trình đốt khí không phải toàn bộ nhiệt năng bị lấy đi mà chỉ lấy đi một phần lớn. Dòng nhiệt trong bộ trao đổi nhiệt chỉ được làm mát đến nhiệt độ 140-160 ° C, khi nó được làm mát đến nhiệt độ thấp hơn trong ống khói, dự thảo giảm, nước ngưng tích cực được hình thành, gây ăn mòn các phần tử lò hơi. Nhiệt năng có thể thu được trong quá trình ngưng tụ trong các lò hơi thông thường không được sử dụng, nó được gọi là tiềm ẩn.

Ngưng tụ nồi hơi trong công việc của họ sử dụng năng lượng tiềm ẩn trong hơi nước ngưng tụ, do đó, hiệu suất của chúng, so với hiệu suất của nồi hơi thông thường, vượt quá 100%. Phần tử chính của bất kỳ lò hơi nào là bộ trao đổi nhiệt. Có hai bộ trao đổi nhiệt trong cấu tạo của nồi hơi ngưng tụ. Chúng có thể tách biệt hoặc kết hợp (hai giai đoạn). Bộ trao đổi nhiệt đầu tiên hoạt động theo cách tương tự như trong các nồi hơi thông thường. Một dòng nhiệt đi qua nó, nhưng không nguội đi dưới điểm sương. Thiết bị trao đổi nhiệt ngưng tụ thứ hai loại bỏ nhiệt từ khí thải và làm mát nó xuống nhiệt độ thấp hơn điểm sương.

Hơi nước ngưng tụ trên thành của thiết bị trao đổi nhiệt thứ hai và tỏa ra nhiệt năng tiềm ẩn cho nước. Tại thời điểm này, nhiệt bổ sung được lấy từ các sản phẩm cháy, nhiệt độ của chúng ở lối ra khỏi bộ trao đổi nhiệt chỉ cao hơn 10-15 ° C so với nhiệt độ của chất làm mát.

Để giải quyết vấn đề ăn mòn do chất ngưng tụ xâm thực, các nhà sản xuất sử dụng vật liệu có khả năng chống ăn mòn và tấn công hóa học trong sản xuất nồi hơi (thép không gỉ, silumin (hợp kim nhôm-silicon)).

Ở Châu Âu, và đặc biệt là ở Đức, có những quy định yêu cầu phải trung hòa nước ngưng trước khi xả vào cống. Chất trung hòa là một bình chứa các hạt magie và kali. Khi đi qua các thuốc thử kiềm này, chất ngưng tụ sẽ được trung hòa, và khi nó được thải vào cống thoát nước, nó không gây nguy hiểm cho môi trường... Ở Nga tiêu chuẩn vệ sinh không yêu cầu trung hòa nước ngưng, do đó, nó chỉ đơn giản được thu thập trong một bể đặc biệt được cung cấp trong thiết kế lò hơi, và kết quả là, được thải vào cống ở dạng ban đầu. Trong các lò hơi có công suất đến 30 kw, dùng để sưởi ấm nhà riêng, khoảng 30 lít nước ngưng được hình thành trong 24 giờ hoạt động.

Ưu nhược điểm của nồi hơi ngưng tụ

Lò hơi sưởi ấm treo tường

Nồi hơi khí ngưng tụ có thể được gọi là một trong những loại nồi hơi tiết kiệm nhất và hiệu quả cao thiết bị sưởi ấm... Hiệu suất của nó cao hơn 10-15% so với lò hơi truyền thống. Ngoài ra, nồi hơi ngưng tụ còn tiết kiệm hơn 20% so với thiết bị nồi hơi thông thường.

Trong chế tạo nồi hơi ngưng tụ, người ta sử dụng các đầu đốt công nghệ cao để chuẩn bị hỗn hợp nhiên liệu-không khí theo tỷ lệ tối ưu, giúp giảm thiểu khả năng đốt cháy nhiên liệu không hoàn toàn. Điều này làm giảm lượng phát thải các chất độc hại.

Khí thải có nhiệt độ thấp(dưới 40 ° C), có thể sử dụng ống thổi nhựa cho nồi hơi ngưng tụ, do đó giảm chi phí lắp đặt hệ thống sưởi ấm.

Những ưu điểm của nồi hơi ngưng tụ bao gồm:

  • kích thước nhỏ và trọng lượng thấp của thiết bị lò hơi;
  • khả năng sinh lời (tiết kiệm xăng là 35% mỗi mùa);
  • điều chế sâu (tiết kiệm khí ở tải từng phần);
  • độ rung thấp và độ ồn thấp;
  • khả năng cài đặt tầng;
  • tiết kiệm trên ống khói (bạn có thể lắp đặt ống khói với đường kính nhỏ hơn);
  • giảm phát thải các chất độc hại NO X và CO 2 (thấp hơn 7 lần so với lò hơi thông thường).

Tầng nồi hơi ngưng tụ

Do kích thước nhỏ và trọng lượng thấp của thiết bị lò hơi, việc lắp đặt lò hơi đòi hỏi không gian hẹpĐồng thời, giảm chi phí vận chuyển và lắp đặt. Có một quan niệm sai lầm rằng lò hơi ngưng tụ chỉ hoạt động hiệu quả với hệ thống sưởi sàn. Trong một trường hợp khác, hiệu suất của chúng không hơn so với lò hơi truyền thống. Nhưng đây không phải là trường hợp. Thiết kế của lò hơi ngưng tụ có một đầu đốt điều biến, cho phép đạt được khả năng điều biến công suất sâu, đồng thời giảm tiêu thụ khí đốt và không khí.

Quá trình ngưng tụ trong lò hơi tiếp tục trong quá trình vận hành thiết bị sưởi ấm với hệ thống tản nhiệt sưởi. Ở mức tải thấp, hiệu suất của lò hơi ngưng tụ có thể đạt đến giá trị cao, ngược lại với các lò hơi đốt khí thông thường, trong đó hiệu suất ở chế độ này giảm xuống do dư thừa không khí.

Để lắp đặt theo tầng các nồi hơi ngưng tụ, các nhà sản xuất cung cấp các bộ điều chỉnh đặc biệt (ví dụ, BAXI bán bộ điều chỉnh RVA47 cho các nồi hơi của mình), biến các nồi hơi được lắp đặt riêng lẻ thành một hệ thống duy nhất.

Ưu điểm của hệ thống nối tầng là dễ lắp đặt và kích thước nhỏ gọn của phòng nồi hơi. Do giảm rung động và độ ồn thấp khi lắp đặt nồi hơi ngưng tụ nên không cần làm bệ chống rung và cách âm cho phòng dự kiến ​​đặt nồi hơi. Điều này cũng cho phép bạn tiết kiệm tiền mặt khi lắp đặt hệ thống sưởi.

Quạt hoạt động trong nồi hơi ngưng tụ cho phép tiết kiệm kích thước của ống khói. Nó phát triển khá áp suất cao, do đó, đường kính của ống khói có thể bằng một nửa so với khi lắp đặt hệ thống sưởi bằng nồi hơi truyền thống.

Do lượng khí thải NO X và CO 2 thấp, lò hơi ngưng tụ thuộc loại thiết bị thân thiện với môi trường; chúng thường được sử dụng để trang bị cho các phòng lò hơi trong các khu nghỉ dưỡng và khu bảo tồn. Rất khó tìm ra sai sót trong nồi hơi ngưng tụ. Nhược điểm chính của thiết bị sưởi ấm này là giá thành cao, gấp đôi so với các loại nồi hơi thông thường.

Ứng dụng

Qua bề ngoài nồi hơi ngưng tụ không khác nhiều so với kiểu truyền thống. Chúng được sản xuất với phiên bản treo tường và phiên bản đặt sàn. Nồi hơi ngưng tụ khí treo tường có công suất ít hơn so với nồi hơi đặt trên sàn và được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày để sưởi ấm cho các ngôi nhà riêng và ngôi nhà nhỏ kiểu nông thôn.

Nồi hơi ngưng tụ đặt sàn có công suất lớn được sử dụng để sưởi ấm các cơ sở công nghiệp và văn phòng.

Nồi hơi khí ngưng tụ tạo ra mạch đơn và mạch kép. Được áp dụng nồi hơi hai mạch cho cả sưởi ấm và đun nước. Công suất của nồi hơi đơn và mạch kép là 20-100 kw. Điều này là đủ cho sử dụng trong gia đình nồi hơi. Vì ứng dụng công nghiệp sản xuất các mô hình có công suất cao hơn.

Sự khác biệt chính trong thiết kế của nồi hơi ngưng tụ so với những nồi hơi thông thường

Nồi hơi ngưng tụ khác với vật liệu truyền thống được sử dụng cho bộ trao đổi nhiệt. Bộ trao đổi nhiệt của chúng được làm bằng hợp kim silumin chịu axit hoặc thép không gỉ. Nước ngưng tụ hình thành trong lò hơi có tăng tính axit và có tính ăn mòn đối với các vật liệu như thép và gang được sử dụng trong sản xuất nồi hơi không ngưng tụ. Hình dạng của bộ trao đổi nhiệt là một ống tiết diện phức tạp với các đường gân xoắn ốc bổ sung. Hình dạng này của bộ trao đổi nhiệt làm tăng diện tích trao đổi nhiệt và tăng hiệu suất của lò hơi.

Trong các lò hơi ngưng tụ, một quạt được lắp đặt phía trước đầu đốt, quạt này "hút" khí từ đường ống dẫn khí và trộn với không khí, sau đó, nó hướng hỗn hợp khí-không khí đến đầu đốt.

Thiết bị nồi hơi ngưng tụ

Khí thải được loại bỏ thông qua các ống khói đồng trục làm bằng nhựa chịu nhiệt. Ngoài ra, nồi hơi ngưng tụ có một máy bơm được điều khiển điện tử giúp tối ưu hóa sản lượng gia nhiệt, tiết kiệm năng lượng và giảm tiếng ồn từ môi chất gia nhiệt chạy qua hệ thống gia nhiệt.

Thiết kế của các lò hơi truyền thống không cung cấp cho quá trình ngưng tụ và sử dụng năng lượng trong nhà, do đó nhiệt độ của các sản phẩm đốt được duy trì ở cấp độ cao... Một phần nhiệt trong các lò hơi như vậy không được sử dụng, nhưng được loại bỏ cùng với các sản phẩm đốt qua ống khói.

Vì chất ngưng tụ có tính xâm thực hóa học, để sử dụng nó, các phần tử lò hơi phải được làm từ vật liệu bền vững, chi phí của nó là khá cao. Các nhà sản xuất dễ dàng bán hàng hóa rẻ hơn nhiều so với đầu tư vào hàng hóa lũy tiến, nhưng công nghệ đắt tiền... Vì vậy, hầu hết các loại nồi hơi trên thị trường đều dựa trên công nghệ lạc hậu. Đối với người sử dụng, việc mua các loại nồi hơi ngưng tụ tuy đắt tiền nhưng hiệu quả hơn, tiết kiệm nhiên liệu sẽ có lợi hơn.

Các nhà sản xuất cung cấp cho họ bộ kết nối nồi hơi ngưng tụ, thiết bị trung hòa nước ngưng, thùng giãn nở, thiết bị an toàn, bộ dụng cụ đường ống nồi hơi, hệ thống thoát nước khí thải.

V các nước châu Âu nồi hơi ngưng tụ là loại thiết bị gia nhiệt phổ biến nhất. Có những quốc gia cấm lắp đặt các nồi hơi không ngưng tụ. Lý do cho điều này là hiệu suất cao hơn và phát thải các chất độc hại thấp hơn trong nồi hơi ngưng tụ.

Nhiều khách hàng của chúng tôi luôn day dứt với cùng một câu hỏi khi lựa chọn một nồi hơi gia nhiệt - có sử dụng nồi hơi ngưng tụ hay không? Có đúng là chúng hiệu quả hơn những cách truyền thống và được đền đáp theo thời gian? Và nhiều câu hỏi khác.

Hãy cố gắng hiểu mọi thứ theo thứ tự và trả lời từng câu hỏi một cách chi tiết, ngắn gọn và súc tích.

! Lưu ý với bạn đọc
Lò hơi ngưng tụ treo tường này đã giành được “giải thưởng thiết kế sản phẩm iF” danh giá trong hạng mục Công nghiệp / Tòa nhà tại hội chợ CeBIT ở Hannover, Đức vào tháng 3 năm 2008. Đánh giá cao nhận được thiết kế của sản phẩm, chất lượng của vật liệu được sử dụng, mức độ đổi mới của sản phẩm, mức độ tác động đến môi trường, chức năng, công thái học, an toàn và hình thức.

Vì vậy, các câu hỏi:

Tại sao cho công việc hiệu quả nồi hơi ngưng tụ yêu cầu nhiệt độ hệ thống sưởi là 50/30 ° C?
50/30 ° С là đầu nhiệt độ trong hệ thống sưởi. 50 ° C là nhiệt độ của môi chất gia nhiệt trong đường ống cấp - "nguồn cung cấp". 30 ° С là nhiệt độ của chất mang nhiệt trong đường ống hồi lưu - "trở lại". Để lò hơi ngưng tụ hoạt động hiệu quả, điều cần thiết là lò hơi phải hoạt động ở chế độ ngưng tụ. Và chế độ ngưng tụ trực tiếp phụ thuộc vào nhiệt độ "hồi lưu". Để bắt đầu ngưng tụ hơi nước trong khói lò, cần phải làm mát khí lò đến nhiệt độ 57 ° C, và điều này chỉ có thể thực hiện được khi nhiệt độ "trở lại" dưới 50 ° C. Nói cách khác, nếu hệ thống sưởi hoạt động ở chế độ mà nhiệt độ "hồi lưu" dưới 50 ° C, thì lò hơi hoạt động ở chế độ ngưng tụ, nghĩa là nó hoạt động hiệu quả.

Có đúng là một nồi hơi ngưng tụ chỉ hoạt động hiệu quả khi nhiệt độ thấp sưởi ấm(sàn ấm) ở nhiệt độ trong hệ thống là 50/30 ° С? Nó hoạt động không hiệu quả ở nhiệt độ 80/60 ° C?
Để trả lời được câu hỏi cần hiểu chi tiết hơn về hoạt động của lò hơi. Thực tế là nhiệt độ bên ngoài vào mùa đông không ổn định, do đó, nhiệt độ trong hệ thống sưởi ấm cũng phải thay đổi để không làm cho cơ sở quá nóng. Rốt cuộc, điều gì sẽ xảy ra nếu bên ngoài là –10 ° С, và lò hơi sẽ cung cấp nước cho các thiết bị sưởi có nhiệt độ –28 ° С? Đúng vậy, căn phòng sẽ quá nóng. Điều này có nghĩa là năng lượng sẽ bị tiêu hao. Để tránh điều này xảy ra, lò hơi hoạt động ở chế độ sinh nhiệt phụ thuộc vào thời tiết. Tức là tùy theo nhiệt độ bên ngoài mà nhiệt độ trong hệ thống sưởi thay đổi. Nó làm gì? Hãy cùng xem lịch sưởi bên dưới.

Rất dễ dàng để xây dựng một lịch trình gia nhiệt: chỉ cần thiết lập các điều kiện biên là đủ. Ở –28 ° С bên ngoài trong hệ thống sưởi, nhiệt độ nguồn cung cấp sẽ là + 80 ° С, và nhiệt độ trở lại sẽ là + 60 ° С. Và ở nhiệt độ + 18 ° C bên ngoài, khi không cần sưởi ấm trong tòa nhà, nguồn cung cấp và "trả lại" cũng sẽ là + 18 ° C. Từ câu hỏi cuối cùng, chúng ta nhớ rằng lò hơi hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ "trở lại" từ 50 ° C trở xuống. Do đó, từ biểu đồ có thể thấy lò hơi hoạt động ở chế độ ngưng tụ ở nhiệt độ ngoài trời từ –18 ° C trở lên. Nếu bạn nhìn vào thời gian, bao nhiêu giờ ở Mátxcơva vào mùa đông nhiệt độ xuống dưới -18 ° C và bao nhiêu giờ vào mùa đông ở Mátxcơva nhiệt độ không khí bên ngoài trên -18 ° C, bạn sẽ thấy rõ rằng 95% thời gian của toàn bộ chế độ gia nhiệt, nồi hơi ngưng tụ hoạt động ở chế độ ngưng tụ. Điều này có nghĩa là hiệu quả hơn so với các nồi hơi nhiệt độ thấp truyền thống.

Lò hơi ngưng tụ hoạt động không hiệu quả ở nhiệt độ dưới –18 ° C?
Đây không phải là sự thật. Lò hơi ngưng tụ hiệu quả hơn ít nhất 5% so với các lò hơi truyền thống của nó, ngay cả khi lò hơi không hoạt động ở chế độ ngưng tụ. Bí mật là gì? Và bí mật là ở sự thất thoát nhiệt trong quá trình hoạt động của lò hơi. Có những tổn thất nhiệt nào? Sự mất nhiệt được minh họa hoàn hảo trong hình ảnh dưới đây.

Có thể thấy rằng ngay cả khi không tính đến quá trình ngưng tụ, lò hơi vẫn hiệu quả hơn 5% so với các đối tác nhiệt độ thấp của nó. Có thể thấy rõ điều này nếu chúng ta so sánh nhiệt độ của khí thải của lò hơi ngưng tụ và lò hơi nhiệt độ thấp. Nhiệt độ khí thải của lò hơi nhiệt độ thấp là khoảng 138 ° C và nhiệt độ của lò hơi ngưng tụ là 70 ° C. Ở nhiệt độ này của khí thải, thay vì ống khói kim loại sử dụng nhựa.

Làm thế nào để đảm bảo hoạt động ngưng tụ của lò hơi ở nhiệt độ dưới –18 ° C ở nhiệt độ trong hệ thống sưởi là 80/60 ° C?
Để làm điều này, chỉ cần tăng 30% kích thước của các thiết bị sưởi là đủ. Và thực tế là khi thiết kế một hệ thống sưởi ấm, các nhà thiết kế hầu như luôn tạo ra lợi nhuận từ 10-15%, khi đó chi phí của các thiết bị sưởi ấm lớn hơn một chút sẽ không đáng kể.

Làm thế nào về ô nhiễm không khí? Khí thải từ các lò hơi ngưng tụ được cho là có hại cho môi trường hơn là từ các lò hơi nhiệt độ thấp.
Đó là một huyền thoại. Khí thải từ lò hơi ngưng tụ ít gây hại cho khí quyển hơn so với lò hơi nhiệt độ thấp. Ví dụ, carbon dioxide (CO 2) được thải ra ít hơn 20% so với lò hơi nhiệt độ thấp và ít hơn 40% so với lò hơi tiêu chuẩn.

Lò hơi nhiệt độ thấp thải ra oxit nitơ (NOx) ít hơn 60% so với lò hơi nhiệt độ thấp và ít hơn 90% so với lò hơi tiêu chuẩn.

Được rồi, nó thải ra ít ô nhiễm hơn vào bầu khí quyển, nhưng còn hệ thống nước thải thì sao? Ở chế độ hoạt động ngưng tụ, lò hơi thoát môi trường axit ra cống. Làm thế nào để đối phó với điều này? Các đường ống thoát nước sẽ bị hư hỏng?
Thật vậy, khi lò hơi hoạt động ở chế độ ngưng tụ, cần phải xả nước ngưng tụ có tính axit vào hệ thống nước thải. Nhưng có hai giải pháp cho trường hợp này. Đầu tiên, đối với hệ thống thoát nước thành phố, có giấy phép từ Mosvodokanal rằng nước ngưng có thể được xả vào hệ thống thoát nước, nhưng chỉ khi nó được pha loãng theo tỷ lệ 1/25, nhưng chỉ dành cho các nhà lò hơi có công suất không quá 260. kw. Giải pháp thứ hai (đơn giản) - chỉ cần một thiết bị trung hòa nước ngưng tụ cho toàn bộ phòng lò hơi là đủ.

    Lưu ý với bạn đọc
  • Ví dụ, một lò hơi ngưng tụ có công suất 60 kW tạo ra 14,2 m³ nước ngưng trong 2000 giờ. Trong 1 giờ hoạt động của lò hơi ngưng tụ, 14,2 / 2000 = 0,0071 m³ / giờ được thải ra. Không cần trung hòa nếu tỷ lệ là 1:25 - điều này được viết cả trong danh mục Buderus và trong các yêu cầu của Mosvodokanal. Đối với một ngôi nhà có diện tích 490 m², lượng thoát nước xấp xỉ 0,684 m³ / giờ, tức là tỷ lệ 1:96, thỏa mãn các điều kiện. Do đó, đối với lò hơi này, có thể bỏ qua bể trung hòa.
  • Chất ngưng tụ không gì khác hơn là axit cacbonic, là một axit yếu và trên ống polypropylene không ảnh hưởng đến.
  • Nếu có bể phốt thì nên đặt thùng trung hòa.

Ví dụ, trong phạm vi phân phối của lò hơi Buderus có một giải pháp tiêu chuẩn với ba loại thiết bị trung hòa ngưng tụ, khác nhau về độ "tinh vi" của chúng. Một thiết bị trung hòa ngưng tụ không hơn gì một vật chứa đầy chất trung hòa.

Hóa ra nếu có một bình chứa và một chất trung hòa thì chất này cần được thay đổi định kỳ? Bạn có thể đi phá vỡ?
Thật vậy, chất trung hòa phải được thay đổi định kỳ. Nhưng một lần đổ đầy chất trung hòa là đủ cho 350 m³ nước ngưng. Và trong quá trình vận hành nhà lò hơi 260 kW, chỉ 8–9 l / h nước ngưng được giải phóng trong chế độ ngưng tụ của lò hơi vận hành ở chế độ hiệu quả nhất, thực tế 7–8 năm vận hành nhà hơi không có thay đổi chất trung hòa. Những thứ kia. trong toàn bộ thời gian hoạt động của lò hơi, nhu cầu thay thế bộ trung hòa sẽ chỉ phát sinh 1–2 lần. Giá của 10 kg chất trung hòa (một lần đổ đầy thùng chứa) tương đương với 5600 rúp, vì vậy nó sẽ không thể bị hỏng.

Tôi muốn đặt một lò hơi trong một khu vực nhà bếp. Bạn cần một bể trung hòa. Liệu chất tạo hạt trong bể trung hòa có bay hơi và “đầu độc” căn phòng?
Không nó sẽ không như vậy. Chất làm đầy của bình trung hòa là magie đioxit (MgO), không bay hơi.

Chất trung hòa trung hòa axit cacbonic (H 2 CO 3), là một phản ứng thay thế. Không có gì sẽ bay hơi, vì trong quá trình phản ứng, các chất sau được hình thành:

  • magiê cacbonat (MgCO 3)
    Magie cacbonat bazơ 3MgCO 3 Mg (OH) 2 3H 2 O (cái gọi là magie trắng) được sử dụng làm chất độn trong các hợp chất cao su, để sản xuất vật liệu cách nhiệt... Trong y học và chất lượng phụ gia thực phẩm E504 sử dụng bazơ magie cacbonat 4MgCO 3 · Mg (OH) 2 · nH 2 O.
  • nước (H 2 O) hoàn toàn không phải là một chất có hại.

Magie cacbonat có thể phân hủy thành carbon dioxide (CO 2) và magie oxit, trong trường hợp đầu tiên là sản phẩm của hoạt động con người, và trong trường hợp thứ hai, là một loại bột được sử dụng trong thể dục nghệ thuật.

Như đã đề cập, ống khói bằng nhựa được sử dụng để loại bỏ khí thải từ lò hơi ngưng tụ. Liệu khi giao nhà lò hơi cho cơ quan chức năng giám sát thì có vấn đề gì không?
Không, sẽ không có vấn đề gì. Mọi người đều hoạt động với thông tin cũ về ống khói thép... Trong các quy định kỹ thuật cho an toàn cháy nổ nó được mô tả rằng ống khói có thể được làm bằng bất kỳ vật liệu nào, nếu được nhà sản xuất khuyến nghị. Công ty Buderus có tất cả các giấy phép và chứng chỉ chứng minh rằng ống khói bằng nhựa là một giải pháp nhà máy, tiêu chuẩn từ công ty Buderus.

Điều gì sẽ xảy ra nếu nhiệt độ của khói lò vượt quá nhiệt độ 70–80 ° C và làm tan chảy ống khói?
Tình huống này là không thể. Lò hơi được trang bị cảm biến ngắt ở 85 ° C, tức là lò hơi sẽ tắt nếu tình huống như vậy xảy ra. Thực tế là một phần của lò hơi được làm bằng nhựa giống như các ống khói, do đó, sự gia tăng nhiệt độ của khí thải chủ yếu sẽ làm hỏng cấu trúc lò hơi, điều này không thể được phép.

Lò hơi ngưng tụ treo tường là một thiết bị tương đối nhỏ gọn. Rõ ràng là không mạnh mẽ lắm. Nếu vật có tải nhiệt cao thì sao?
Mặc dù nhỏ gọn nhưng nồi hơi ngưng tụ treo tường Buderus hoạt động rất mạnh mẽ. Với một kích thước tiêu chuẩn, có hai tùy chọn công suất - 80 và 100 kW.

Nếu cần thêm năng lượng sưởi ấm thì sao?
Thực tế là các nồi hơi ngưng tụ có thể được kết hợp thành một tầng và nhận năng lượng cần thiết... Ví dụ, một hệ thống tự động hóa của Buderus có thể kết hợp tối đa 16 nồi hơi ngưng tụ thành một tầng và nhận được 1,6 MW điện (!), Và điều này là chưa đủ. Nhưng tất cả những lợi thế của dòng thác không kết thúc ở đó. Sử dụng các khối lắp ghép tầng đặc biệt, bạn có thể nhận được sản lượng nhiệt lên đến 400 kW chỉ từ 1 m²! Nó sẽ trông như thế này, 4 nồi hơi quay lưng với nhau:

Khi sử dụng một tầng, bạn không chỉ có thể tiết kiệm không gian, mà còn tăng đáng kể độ tin cậy của hệ thống sưởi ấm trong nhà. Nếu một lò hơi gia nhiệt bị lỗi, quá trình tự động hóa sẽ phân phối tải cho phần còn lại. Và trong hệ thống sưởi của những ngôi nhà có lò hơi đặt trên một tầng, nếu bất kỳ bộ phận nào bị lỗi, hệ thống sưởi sẽ ngừng hoạt động và ngôi nhà sẽ nguội đi. Khi sử dụng một tầng, có thể kết hợp tất cả các cửa thoát khói lò hơi thành một ống khói; đối với điều này, có một giải pháp tiêu chuẩn từ công ty Buderus.

Theo các tiêu chuẩn, một số ống khói không thể được kết hợp thành một! Phòng nồi hơi sẽ không được chấp nhận?
Phòng nồi hơi sẽ được chấp nhận. Chỉ cần thực hiện các hướng dẫn và chứng chỉ cài đặt là đủ. Đây là một giải pháp nhà máy với tất cả các yếu tố. Chứng nhận hợp quy nêu rõ rằng các nồi hơi được chứng nhận cùng với ống khói.

Còn tiếp.

Để chia sẻ với bạn bè:
Các ấn phẩm tương tự