Назначение и классификация судовых паровых котлов

Данные отопительные котлы используют для нагрева теплоносителя (воды) жидкое топливо - как правило, это дизельное топливо, отработанное масло, отходы нефтеперегонки. В этой статье мы подробно рассмотрим жидкотопливные водогрейные котлы, выявим их разновидности, конструкционные особенности, преимущества, недостатки и перспективы использования.

Устройства позволяют создать как традиционные для России системы отопления, так и более перспективные, в том числе и альтернативные системы. При этом, современные модификации данного оборудования позволяют использовать различные виды жидкого топлива - для этого предусмотрена возможность смены горелок. Использование специализированных котлов позволяет существенно сократить затраты на отопление помещения и создать достаточно экономичную систему, которая окупится в короткие сроки.

Виды жидкотопливных котлов

настоящее время распространены жидкотопливные системы, использующие для работы:

• Дизельное топливо (обычное либо сверхлегкое).
• Масла биологического происхождения (растительные).
• Отходы перегонки нефти (например, мазут).
• Отработанные масла (минеральные и синтетические).

Помимо этого, многие котлы могут дополнительно снабжаться возможностью модернизации под работу на сжиженном или магистральном природном газе (мультитопливные), выступать в качестве дополнительного или основного теплогенератора.

Оборудование классифицируется по конструкции топливной горелки и теплообменника. Возможность смены горелки позволяет, например, переоборудовать устройство, ориентированное на использование дизельного топлива, под сжигание отработанного масла, или наоборот. Стоит упомянуть, что подобные операции могут приводить к снижению КПД, поэтому надо уточнять эти вопросы дополнительно, при покупке устройства.

Водогрейные котлы на дизельном топливе

Дизельный отопительный котел использует для нагрева воды сгорание дизельного топлива — солярки. Таких моделей существует достаточно много, выделим их основные преимущества:

• Высокая мощность - может отапливать достаточно большое помещение.
• Хорошие показатели надежности - отказы в работе дизельных водогрейных котлов случаются достаточно редко, поскольку их конструкция достаточно проста.
• Возможность автоматизации - сгорание дизельного топлива легко контролировать, за счет чего можно реализовать такие функции, как автоматическое поддержание температуры на заданном уровне, а также интегрировать оборудование в систему «умный дом».

К недостаткам можно отнести достаточно высокую стоимость дизельного топлива - хотя оно и дешевле, чем бензин, тем не менее, его цена достаточно высока.

Водогрейные котлы на отработанном масле

В отличие от дизельных, сжигающих достаточно дорогую солярку, данные водогрейные котлы сжигают отработанное масло - его стоимость гораздо ниже, можно сказать, что это практически даровое топливо.

Недостатки: несколько меньшая отказоустойчивость, связанная, в первую очередь, с загрязненностью топлива, необходимость тщательнее относиться к реализации «чистого» сжигания масла - отработанное масло достаточно токсично, при неправильном сжигании оно сильно загрязняет окружающую среду.

Классификация судовых котлов

Судовые паровые котлы могут быть подразделены: по признаку обтекания горячими газами котельных труб - на огнетрубные, водотрубные и комбинированные; по назначению - на главные и вспомогательные; по принципу циркуляции воды - на прямоточные с естественной циркуляцией, с принудительной циркуляцией; по принципу тяги и воздушного дутья - с естественной тягой, с искусственным дутьем, с искусственной тягой, с уравновешенной тягой, с высоким наддувом; по виду и способу сжигания топлива - угольного отопления с ручной или механической загрузкой угля в топку, пылеугольного отопления, мазутного отопления, углемазутного отопления и др., по параметрам пара - низкого давления (до 150 кн/м2), среднего давления (от 160 до 280 кн/м3), повышенного давления (от 290 до 600 кн/м2), высокого давления (от 610 до 1000 кн/м2 и выше).

Огнетрубными называются такие котлы, в которых горячие газы движутся внутри дымогарных труб и камер, омываемых водой и пароводяной смесью снаружи. Они принадлежат к котлам с естественной циркуляцией и отличаются наиболее простой конструкцией.

Недостатком огнетрубных котлов является их тяжеловесность, жесткость конструкции и малая экономичность. Поэтому в настоящее время эти котлы на морских судах не применяют, не строят, и их можно встретить только на небольших речных и озерных судах старой постройки.

Водотрубные котлы относятся также к котлам с естественной циркуляцией. В отличие от огнетрубных котлов вода и пароводяная смесь движутся в них по определенному контуру внутри водогрейных труб, а пламя и горячие газы омывают трубы снаружи. В зависимости от расположения водогрейных труб различают котлы двух основных типов: с малонаклонными трубами - горизонтально-водотрубные (секционные); с крутонаклонными трубами - вертикально-водотрубные.

Комбинированными называются такие котлы, в которых горячие газы частично омывают изнутри топку и внутреннюю поверхность дымогарных труб (как у огнетрубного котла) и частично - наружную поверхность водогрейных труб, расположенных в огневых камерах.

Главные котлы служат для обеспечения паром главной судовой энергетической установки, а также паровых вспомогательных механизмов и нужд самого котла. В качестве главных судовых котлов применяют в основном водотрубные котлы. Вспомогательные котлы на ходу судна вырабатывают пар для санитарно-бытовых нужд, а во время стоянки обеспечивают паром вспомогательные механизмы. В качестве вспомогательных котлов применяют вертикально-цилиндрические огнетрубные и водотрубные; комбинированные; однопроточные водотрубные экранированные шатрового типа, а также утилизационные котлы с дымогарными трубами, устанавливаемые на теплоходах и работающие за счет тепла выпускных газов ДВС.

Наряду с котлами, имеющими естественную циркуляцию воды и пароводяной смеси, применяют прямоточные котлы и котлы с принудительной циркуляцией. В прямоточных котлах движение воды и пароводяной смеси происходит принудительно от насоса, но круговращение воды отсутствует. В котлах с принудительной циркуляцией перемещение воды и пароводяной смеси в испарительных элементах и круговращение воды создаются искусственно при помощи циркуляционного насоса.

Искусственное дутье воздуха в топку котла и искусственная тяга горячих газов в дымовую трубу осуществляются при помощи вдувных и вытяжных вентиляторов (дымососов), паровых сопел и сифонов, установленных в котельном отделении. Воздух при дутье может нагнетаться как в закрытое котельное отделение, так и непосредственно под кожух котла.

Особое место занимают котлы с высоким наддувом, у которых топка находится под высоким давлением 300-500 кн/м2 (3-5 кгс/см2), создаваемым воздушным компрессором. Приводом компрессора служит газовая труба, работающая на охлажденных котельных газах.