Жидкотопливные котлы виссманн: описание, особенности, модели

Разновидности котлов

Все модели можно разделить на несколько групп в зависимости от принципа работы и используемого топлива. Существует два принципа сжигания топлива:

Испарение жидкого топлива происходит с поверхности чаши. Само горючее сгорает медленно, поэтому объем испарений довольно большой. Чаще всего такой принцип действия встречается в самодельных устройствах.

Применяется факельная горелка. Горючее так же, как в первом способе, проходит через пиролиз. Однако смесь подготавливается, испаряется и сжигается непосредственно в пламени факела.

Котлы с факельной горелкой являются более универсальными. Чаще всего они применяются для отопления загородных домов. Они могут работать на:

• мазуте;
• дизеле;
• сниженном газе;
• отработке.

Это интересно: как сделать котел на отработанном масле.

Устройства, которые имеют предварительное испарение, не могут сжигать солярку и газ. Агрегаты для отопления можно также разделить на заводские и самодельные. Первые являются более безопасными и эффективными.

Расход дизельного топлива

Удельная теплота сгорания 1 л. дизельного топлива – 10 300 кКал или 11,9 кВт. Это значит, что для получения 1 кВт тепловой энергии, необходимо сжечь 0,084 л. солярки. Также стоит учитывать КПД, который, в зависимости от модели, в среднем составляет 90-95%, это значит, что около 5-10% тепловой энергии не передается теплоносителю.

Итого, по приблизительным расчетам, расчетам расход топлива дизельным котлом = Мощность котла, кВт / 10.

Например, согласно отзывам владельцев домов площадью 100-120 м2, Kiturami TURBO 13R потребляет от 5 до 7,5 литров дизельного топлива в сутки, в зависимости от степени утепленности дома, настроек температуры и активности использования ГВС.

Что собой представляют комбинированные котлы на газе и жидком топливе

Котлы, работающие на газе и жидком топливе – это всегда напольный котлоагрегат с чугунным теплообменником. По сути, это более универсальная конструкция стандартного газового атмосферного напольника, различие заключается лишь в съемной горелке. Для перевода котла на другой вид топлива необходимо сменить горелку. Благодаря простому внешнему креплению, производится это довольно просто, без разбора котла. Соответственно, горелки не входят в комплект поставки котла и подбираются отдельно.

Для чего нужны и как применяются

Основными причинами выбора таких котлов смешанного типа являются:

• временное отсутствие рядом с домом газовой магистрали;
• наличие свободного, но не постоянного доступа к дизелю, мазуту, отработке или не постоянной возможности приобрести его за символическую цену (у сх предприятий, автопарков и т.д.);
• экономия пространства в небольшой котельной.

Во-первых, абсолютно все модели не комплектуются горелками, их необходимо выбирать отдельно, исходя из мощности, вида топлива, характеристик и предпочтений касательно бренда. Стоимость газовых и жидкотопливных горелок бытовой мощности (до 100-150 кВт) в среднем 15-50 тыс. руб.

Во-вторых, если эффективность (КПД, расход) универсальных моделей «два в одном» в половине случаев еще может соответствовать эффективности однотопливных моделей, то за сравнимую цену можно приобрести два отдельных котла с гораздо большим функционалом. Это и более тонкие настройки, и программатор, и второй контур для подготовки ГВС, и выносные датчики температуры, прочие электронные режимы и функции.

В-третьих, небольшим бонусом в плане надежности двух однотопливных котлов является то, что при поломке одного, второй можно использовать в качестве резервного, не допуская охлаждения и замерзания системы.

Устройство и принцип работы

Особенностью таких котлов является более практичное крепление горелки, подразумевающее ее быстрый монтаж и демонтаж посредством резьбовых соединений. Газовые горелки, как правило, атмосферные, отличающиеся от стационарных лишь креплением. Жидкотопливные же горелки – наддувные. Дизель, мазут или керосин в них подаются под давлением и распыляются по всей камере сгорания.

Также жидкое топливо требует предварительного подогрева, который осуществляется непосредственно в горелочном устройстве, чем объясняются более ощутимые габариты горелки и необходимость пространстве перед котлом для ее установки. Некоторые модели такие, как Viessmann Vitorond, имеют несколько отличимую конструкцию теплообменника, где все стенки камеры сгорания – это полноценные секции теплообменника, что увеличивает КПД. Комбинированные газово-дизельные котлы исключительно энергозависимые, то есть требующие подключения к электросети.

В остальном принцип работы комбинированных котлов стандартный:

Топливо распыляется по камере сгорания, поджигается и сгорает (либо сгорает сразу же на горелке в случае с газом).

Стенки камеры сгорания, являющиеся теплообменником, нагреваются, отдавая тепловую энергию от сжигания топлива теплоносителю.

Нагретый теплоноситель (обычно это вода) циркулирует по системе отопления дома.

Жидкотопливные горелки для котлов

Жидкотопливные горелки

Комбинированные горелки «газ-дизельное топливо», «газ-мазут» дороже специализированных жидкотопливных, но могут обеспечить бесперебойное теплоснабжение при смене вида топлива, например, когда дом со временем газифицируется. Такие горелки требуют настройки отдельно по каждому виду топлива, в них есть устройство – механическое или электронное, регулирующее соотношение «воздух-топливо» в подающей смеси, а в горелках «мазут-газ» предусматривается подогреватель мазута.

Собственно, жидкотопливные горелки делятся на:

– горелки с распыливающими форсунками, в том числе с паромеханическими форсунками;

Подготовка к растопке

Чтобы угольное отопительное оборудование было безопасным и эффективным, нужно обратить внимание на следующие моменты:

Если котел или печь используется редко (например, сезонно), то перед использованием нужно убедиться в отсутствии кладочных трещин. Даже небольшие трещины в конструкции печи являются широким трактом для выхода угарного газа в помещение, где он может серьезно навредить присутствующим там людям. Чтобы избавиться от этой проблемы, все трещины перед тем, как растопить твердотопливный котел, нужно замазать смесью из песка и глины.

Перед тем, как растопить котел углем, нужно осмотреть его визуально. Возле отопительного оборудования не должно быть горючих предметов. Внутренние поверхности конструкции нужно обязательно вычистить. Топку желательно протереть сухой тряпкой, чтобы сгорающая пыль не выделяла неприятный запах, который попадет в помещение.

Угольные печи нужно протапливать несколько раз в день, причем длительность каждой растопки не должна составлять более двух часов (детальнее: «Как топить печь углем и какой уголь лучше»). Для протапливания лучше всего подходит сухой уголь средней фракции.

Для розжига угольного оборудования нельзя использовать различные горючие отходы и жидкости вроде керосина. Кроме того, в процессе горения печь должна находиться под присмотром, особенно если в доме есть животные или дети.

Описанные моменты не представляют особой сложности и позволяют сделать эксплуатацию котельного оборудования безопасной.

Вентиляторные горелки и управление ими

Горелка для жидкого топлива имеет встроенные насос и вентилятор. Первый всасывает из бака топливо, впрыскивает под давлением и распыляет его в теплообменнике, второй принудительно подаёт воздух в дозированном количестве, необходимом для горения. Наличие вентилятора заодно повышает эффективность дымоудаления. Жидкотопливная горелка — сложное и недешёвое устройство, чувствительное к качеству топлива. Установка предварительных фильтров и их своевременная замена для его очистки обязательна. Простые и дешёвые горелки могут работать только на максимальном режиме, более совершенные имеют 2-3 ступени мощности. Это способствует снижению потребления топлива и увеличению срока службы оборудования.

Большинство горелок работает на относительно лёгких видах топлива: дизельном, нефтяном масле, биотопливе. Но существуют и горелки с предварительным подогревом топлива для более густого и менее горючего отработанного технического масла, а также универсальные, способные эффективно сжигать все виды. Горелки для «отработки» и универсальные стоят ощутимо дороже обычных.

Универсальная горелка, способная работать на отработанном масле.

Автоматика управления современных ЖТКО согласовывает работу горелки с системой отопления в целом, позволяет добиваться экономного расхода топлива и оптимального теплового режима, ничем не уступающего по комфортности газовому и электрическому отоплению. При наличии качественного топлива оборудование работает полностью автономно, многие теплогенераторы могут быть встроены в систему «умный дом», управляться дистанционно.

Вентиляторная горелка распыляет топливо в камере сгорания теплообменника под давлением, воздух также нагнетается

Тяжелое дизельное топливо

Тяжелые дизельные топлива имеют удельный вес от 0 85 до 0 95 в случае нефтяного происхождения и до 1 0 и выше при получении их коксованием и полукоксованием углей; сланцев и др. Чем выше удельньщ вес топлива при прочих равных качествах, тем больше в нем содержится асфальтово-смолистых веществ, являющихся в основном конденсированными ароматическими углеводородами, и тем хуже будет распыливаться и сгорать такое топливо.  

Тяжелое дизельное топливо было изготовлено смешением 87 % сырой дизельной фракции ( из нефтей Среднего Востока, с 0 85 % S) с 13 % смазочного масла — MS-2075. Такая смесь была сделана, для того чтобы получить образец топлива с характеристиками, еще предельно допустимыми по техническим условиям на судовое дизельное топливо.  

Влияние качества тощгив на работу распылителей. I — дистиллятное топливо. 2 -остаточное среднее. 3 — остаточное тяжелое.

Тяжелые дизельные топлива до их использования и в процессе использования необходимо тщательно очищать от частиц кокса, механических примесей и воды. Самым надежным способом очистки топлива является центрифугирование. Этот способ очистки, широко применяемый уже несколько десятилетий, вполне оправдал себя. Иногда целесообразно применять двойное центрифугирование, чтобы первая центрифуга отделяла воду и наиболее крупные частицы, а вторая — тонкие механические примеси.  

Принципиальная технологическая схема установки для двухпечного термического крекинга, реконструированной для первичной перегонки нефти ( AT.

Тяжелое дизельное топливо выводится с 11 — й тарелки ( считая сверху) колонны 8 в новую отпарную колонну 9, в которой от него отпариваются более легкие пары.  

Принципиальная технологическая схема установки двухпечного термического крекинга, реконструированной для проведения первичной перегонки.

Тяжелое дизельное топливо выводится с тарелки 11 ( считая сверху) колонны 8 в отпарную колонну 9, в которой от него отпариваются легкие пары. С низа отпарной колонны 9 тяжелое дизельное топливо через теплообменник 22 и холодильники ( на схеме не показаны) по линии IX выводятся с установки. Мазут с низа колонны 8 прокачивается через теплообменник 23 и холодильники ( на схеме не показаны) и по линии X выводится с установки.  

Зависимость нагарообразования ( массы нагара в дизеле от длительности его работы. 1 — дизельное топливо. 2 — керосин.| Зависимость массы нагара, образующегося на поршнях и кольцах дизелей, от содержания фактических смол в топливе. 1 — двигатель Д-35. 2 — двигатель ЯАЗ-204.

Более тяжелые дизельные топлива образуют больше нагара.  

В тяжелые дизельные топлива вводят несколько иной набор присадок — это деактиваторы металлов, противоизносные, противонагарные и депрессорные присадки.  

Для тяжелых дизельных топлив температурные пределы кипения не имеют большого значения. В условиях работы тихоходного двигателя успевает испариться и сгореть топливо самого тяжелого фракционного состава. Однако количество неотгоняемого смолистого остатка и особенно его качество влияют на работу двигателей. Эти топлива желательно изготовлять из нефтей парафинового и нафтенового оснований, так как остатки этих нефтей содержат меньше асфальтово-смолистых веществ. Топлива из нефтей ароматического основания также могут быть использованы, но качество воспламенения и сгорания их будет ниже, так как большое количество асфальтовых и битуминозных веществ, не отделяемых центрифугированием и фильтрованием, затрудняет распыливание топлива и вызывает дымление двигателя, недогар и перерасход топлива. При распыливании смолистых топлив возникают сплошные струи, которые до окончания сгорания будут достигать днища поршня или стенок цилиндра, нарушая нормальное горение топлива и вызывая нагары.  

Выход тяжелого дизельного топлива на нефтеперерабатывающем предприятии составляет только одну треть объема сырой нефти, освобожденной от легких фракций, получаемую на нефтеперерабатывающих заводах гидроскимминга.  

Относительное влияние свойств.

К тяжелому дизельному топливу относятся обычно нефтяные жидкие остаточные продукты, а также продукты коксования, полукоксования и гидрогенизации углей, сланцевые смолы и некоторые другие.  

Уголь

Это природный минерал, образовавшийся за миллионы лет в различных слоях грунта из древесины и других растений. Люди научились добывать это ископаемое довольно давно и поняли его ценность в качестве энергоносителя.

В зависимости от сорта, уголь имеет очень высокую теплотворность, порядка 6800-8350 ккал/кг. Поэтому является наиболее высококалорийным твердым видом топлива. Однако, он не лишен и значительных недостатков. В первую очередь это цена, которая значительно выше чем у дров. Его стоимость можно сравнить с некоторыми видами брикетов, но, при этом, сжигание угля загрязняет окружающую среду. Высокая зольность требует очень частого обслуживания котлов, а сама зола требует утилизации.

Прежде чем решить каким углем лучше топить, посмотрим угля и теплотворность:

• Бурый уголь – до 4177 ккал/кг. Редко используется в частных домах из за сложности хранение и высокой вероятности самовозгорания.
• Каменистый уголь – 5097-6700 ккал/кг. Самый распространенный вид топлива частных хозяйствах благодаря его свойствам, среди которых и безопасность хранения.
• Антарциты – 5800-6500 ккал/кг. Промышленный вид угля.

Торф

Ископаемое, образовавшееся путем перегнивания остатков растений в условиях ограниченного доступа кислорода и повышенной влажности. Добывается в болотистой местности, затем брикетируется и просушивается. Теплотворность составляет 3511-4492 ккал/кг.

В чем преимущество комбинированных котлов

Любой из котлов является основной частью отопительной системы частного дома, не говоря уже о более сложных конструкциях районных или городских ТЭЦ. В домах с централизованным отоплением мало кто задумывается о возможностях и проблемах с подачей отопления и горячей воды, но для домовладельцев данный вопрос остается насущным и очень важным.

Система отопления должна обеспечивать удобство и уют, вне зависимости от того, какие вблизи проходят коммуникации. Малоэтажное строительство на сегодняшний момент приобретает огромные масштабы, а процесс обеспечения домов топливными ресурсами до сих пор трудно решаем в некоторых регионах страны.

Выходом из ситуации может служить универсальный котел отопления для частного дома, работающий на двух и более видах горючего. Ограничение, в данном случае, может составлять от двух до четырех видов топлива:

газ;

уголь, пеллеты, дрова, биотопливо и др.

электроэнергия;

солярка, мазут.

Внешне универсальные котлы мало чем отличается от других моделей отопительных приборов. Но внутренняя их конструкция позволяет перестраиваться с одного на другой вид топлива. Как правило, подобное оборудование имеет в своей конструкции ТЭН, одну или две камеры сгорания, комбинированную горелку, способную работать на разных видах энергоресурсов.

Универсальные котлы называют также многотопливными, или комбинированными. В зависимости от модели, они без особых сложностей и снижения показателей КПД могут перейти на работу с угля или газа на твердое или дизельное топливо. Это происходит благодаря оснащению оборудования комбинированными или сменными горелками.

Многотопливные котлы:

• экономичны – всегда есть возможность переключиться на более выгодный вариант горючего;
• безопасны – их можно устанавливать в жилых домах;
• неприхотливы – путем несложных изменений в параметрах настроек производится переориентация на другой вид топлива;
• разнообразны по размерам и дизайну – имеется возможность выбора компактного или крупного, одно- или двухконтурного оборудования, навесных или напольных моделей;
• имеют достаточно высокий КПД, обеспечивающий эффективную работу систем отопления.

Отличительной чертой универсального котла считается наличие в его конструкции разрозненных камер сгорания, отдельно – для твердотопливных материалов, отдельно – для газа, либо солярки. Если в комплектацию входит еще и ТЭН, то такой нагреватель обеспечивает высокую надежность в условиях возможных перебоев в подаче электроэнергии или несвоевременной поставке основного вида горючего.

Но приобретать комбинированный котел «на всякий случай» не имеет смысла, так как его КПД имеет более низкие показатели, по сравнению с однотопливным оборудованием.