Промышленные котлы: описание, виды, функции. Промышленная экспертиза котлов

Оборудование для выработки тепловой энергии уже несколько столетий используется человеком. На протяжении этого времени конструкции агрегатов менялись, позволяя владельцам получать все более высокие эксплуатационные показатели. В наше время этот сегмент промышленной техники представлен множеством вариантов, которые отличаются по размерам, рабочим характеристикам, виду используемого топлива и другим параметрам. В новом поколении промышленные котлы также обзаводятся автоматическими системами управления с функциональными реле и панелями контроля. Такие дополнения способствуют повышению эргономики и надежности агрегатов.

Особенности промышленных котлов

В отличие от бытовых моделей промышленное оборудование рассчитывается на обслуживание производительных объектов, требующих высоких показателей тепловой мощности. На выполнение этой задачи и ориентируются производители котлов. Обычно это массивные конструкции, представляющие собой сложную многокомпонентную систему из механизмов и коммуникаций. В классических агрегатах используются устройства, обеспечивающие выработку водяного пара или горячей воды. В традиционный набор элементов, которыми располагают промышленные котлы, входят топочные камеры, дымососы, водоподготовительные и питательные установки, а также защитные устройства. По мере повышения требований к производственным показателям этот перечень расширяется, дополняясь новыми компонентами рабочей инфраструктуры.

Какие функции выполняют промышленные котлы?

Традиционный агрегат такого типа служит для генерации пара, который в дальнейшем используется как среда для привода двигателей. В частности, такие задачи выполняются в силовых агрегатах паровозов и турбин электростанций. Для современной промышленности производство пара менее актуально, и на первый план выходит функция снабжения тепловой энергией. Своего рода техническое тепло требуется для нужд разных отраслей, среди которых текстильное производство и сельское хозяйство. В коммунальном обслуживании также используются промышленные котлы отопления, которые обеспечивают и подготовку горячей воды. В зависимости от условий эксплуатации и требований к оборудованию подбирается котел с теми или иными свойствами и возможностями. Для понимания различий между вариациями таких агрегатов следует ознакомиться с их классификацией.

Классификации оборудования

Выделяется два подхода к разделению промышленных котлов – на основе видов теплоносителя и применяемого топлива. Что касается первого признака, то в качестве рабочей среды чаще всего используется вода, хотя и пар также не утрачивает своей актуальности. Реже используется ртуть, различные антифризы и другие смеси, которые в основном выполняют функции технологического обеспечения целевых объектов. Конструкционные особенности, которыми обладают промышленные котлы, ярче проявляются в классификации агрегатов по виду используемого топлива. В данном случае выделяется оборудование, работающее на твердотельных ресурсах, газовых смесях, электричестве и т. д.

Паровые агрегаты

Представители данной категории, как видно из названия, предназначены для выработки пара. Агрегаты промышленного типа производят его для нужд технического обеспечения. В частности, такое оборудование используют на деревообрабатывающих предприятиях. Паровое воздействие позволяет сохранять оптимальные параметры влажности в сушильных камерах. В медицине промышленные паровые котлы служат для стерилизации спецодежды и рабочего инвентаря, а сельское хозяйство использует их в изготовлении удобрений и комбикорма. При этом важно разделять пар насыщенный и перегретый. В перечисленных выше отраслях используется как раз насыщенный теплоноситель. Перегретый пар, в свою очередь, находит применение в специальных турбинах электростанций. Поэтому котлы такого типа также называются энергетическими. Нередко агрегаты, вырабатывающие перегретый пар, используют в едином комплексе с генераторами насыщенных тепловых сред. Этот нюанс и позволяет относить энергетические установки к промышленным котлам.

Водогрейные котлы

Это одна из самых обширных категорий промышленных котлов. Водогрейные модели используют для подготовки рабочих сред под высоким давлением. Кипение воды в оборудовании не допускается, а показатели давления во всех точках не превосходят пороговые значения для создания условий насыщения теплоносителя. Водогрейные установки преимущественно используют с целью теплоснабжения. В частности, они применяются в коммунальных хозяйствах для обслуживания районных котельных. Распространены и промышленные водогрейные котлы, предназначенные для обеспечения функции тепловых электростанций. Это так называемые пиковые агрегаты, функции которых сводятся к выделению дополнительного нагрева. При этом котлы данного типа также подразделяются на водо- и газотрубные модели. Водотрубные установки имеют экранную поверхность нагрева, в состав которой входят кипятильные элементы с содержанием жидкого теплоносителя. Процесс теплообмена реализуется посредством нагрева трубок продуктами сгорания. Газотрубные модели также на рабочей поверхности нагрева содержат трубы небольшого размера, но в качестве теплоносителя используют непосредственно продукты сгорания.

Газовые котлы

Инженерно-коммунальное оборудование, работающее на газовом топливе, традиционно считается наиболее экономным в плане затрат на эксплуатацию. Кроме того, полный цикл переработки продуктов сгорания отражается и на минимальном выбросе вредных частиц в атмосферу. Также к преимуществам таких котлов можно отнести высокую скорость нагрева, что позволяет обслуживать большие площади без задержек. Пока еще не по всей стране, но в целом наблюдается тенденция стабильного газоснабжения, поэтому возрастает и актуальность такого оборудования. Но промышленные газовые котлы имеют и серьезные недостатки. Главным из них является безопасность. Все-таки эксплуатация газа в виде топливного компонента и отчасти теплоносителя теоретически представляет угрозу взрыва. Понимая этот нюанс, производители стремятся максимально снизить подобные риски. В таких целях совершенствуются системы автоматического управления котлами, а их корпуса изготавливаются из высокопрочных современных материалов.

Твердотопливное оборудование

Такие котлы в качестве топливного ресурса используют дрова, торф, пеллеты, уголь и т. д. Конструкция агрегата предусматривает наличие зольника, в который по мере сгорания топлива направляются переработанные продукты. В необходимости постоянного обслуживания оборудования с уборкой и чисткой зольников и загрузкой твердотопливных компонентов заключается один из главных недостатков таких моделей. Впрочем, именно промышленные агрегаты в этом смысле не так проблематичны, поскольку снабжаются автоматическими механизмами выполнения задач содержания. Кроме того, промышленные твердотопливные котлы отличаются автономностью. В то время как большинство аналогов предполагают подключение к основным инженерным коммуникациям, такой агрегат полностью независим и требует лишь своевременной доставки топлива. Продолжительность работы с отдачей тепловой энергии при этом небольшая, что ограничивает сферы применения твердотопливного котла.

Универсальные котлы

Концепция универсального оборудования сегодня наиболее полно раскрывается на примере твердотопливных и биокотлов. Актуальность моделей, способных работать на нескольких видах топлива, обусловлена стремлением производителей популяризировать биотопливо. Далеко не все потребители готовы переходить на топливные гранулы, поэтому разработчики едва ли не в качестве опции снабжают классические промышленные котлы камерами для работы с теми же пеллетами. В итоге получаются гибридные конструкции, отличающиеся многофункциональностью и финансовой экономичностью.

Экспертиза промышленных котлов

Уже отмечалось, что газовые котлы считаются наиболее опасным оборудованием в своем классе, но определенные риски предполагает и эксплуатация агрегатов других видов. Для предотвращения нежелательных ситуаций на предприятиях проводятся специальные экспертизы, целью которых является проверка состояния оборудования и качества выполнения нормативов технического обслуживания. Проводится экспертиза промышленной безопасности котлов в следующих случаях:

• После выработки назначенного ресурса агрегата.
• После восстановления от последствий аварии.
• После ремонтных операций или модернизации оборудования.

Также необходимость проведения экспертизы может быть вызвана сомнениями в качестве исполнения правил эксплуатации. Особенно если были выявлены нарушения инструкции или дефекты в самом котле.

Производители

Сегмент достаточно широк и практически для любых задач можно найти подходящий вариант. Например, под маркой Byworth выпускаются надежные и долговечные водогрейные котлы мощностью 1000–5000 кВт. В линейке представлены и модели для работы на твердом топливе, и на дизеле. Если требуется высокая промышленная безопасность котлов, то есть смысл обращаться к продукции De Dietrich Thermique. Компания выпускает семейство надежных в эксплуатации комбинированных агрегатов с чугунными корпусами, которые можно использовать в обслуживании коммунальных хозяйств и производственных предприятий. Для менее масштабных задач стоит рассмотреть турецкие модели водогрейных котлов Erensan. Агрегаты подходят и для работы на газовом топливе, и для жидкостного снабжения.

Заключение

Кроме принципа работы и конструкционного исполнения, котельное оборудование отличается и эксплуатационными показателями. Вместительность топки, вырабатываемая мощность, а также объемы тепловой энергии – не менее важные параметры, характеризующие работу агрегата. В последнее время повышается и значимость вопросов безопасности такого оборудования. Регулярная промышленная экспертиза котлов позволяет своевременно выявить неисправности техники, а также отклонения от нормативов ее обслуживания. Впрочем, и сами производители в разных направлениях повышают безопасность своей продукции. Достаточно отметить совершенствование систем контроля и управления котлами, дополнительное укрепление корпусов и повышение требований к техобслуживанию.