Конструкція жаротрубного теплообмінника
Жаротрубні теплообмінники в твердопаливних котлах мають дві основні конструкції.
Перший тип – це окремий блок з трубами діаметром 50-100 мм, розташованим або у шаховому порядку, або суцільними рядами, що з’єднується з водяною сорочкою котла.
Другий тип – труби, вварені безпосередньо у водяну сорочку котла. З технічної точки зору це НЕ жаротрубний теплообмінник, але не можна не згадати цю конструкцію, бо багато виробників котлів називають такі теплообмінники як жаротрубні (реклама, не більше).
В обох випадках труби виготовляються зі сталі товщиною 4-8 мм (залежно від потужності котла) для забезпечення стійкості до високих температур та корозії.
Що таке турбулізатори в жаротрубному теплообміннику
Турбулізатори (також називають завихрювачами потоку) – це спеціальні спіральні або стрічкові вставки, що встановлюються всередину труб теплообмінника для підвищення ефективності теплопередачі.
Турбулізатори перемішують потік димових газів, усуваючи температурну стратифікацію – ситуацію, коли біля стінок труби газ (з топки, від згоряння твердого палива) холодніший, а в центрі гарячіший. Виготовляються з жароміцної сталі у вигляді спіральних стрічок шириною 10-15 мм з кроком завитка 50-80 мм.
Принцип дії турбулізаторів:
- Перемішування димових газів для усунення температурної стратифікації
- Руйнування ламінарного потоку біля стінок труб
- Вирівнювання температури по всьому перерізу труби
- Підвищення коефіцієнта тепловіддачі через “уповільнення” диму
Плюси жаротрубних теплообмінників
Жаротрубні теплообмінники забезпечують на 5-15% вищий ККД порівняно з конвекційними каналами (які також називають водяними полицями), що робить їх більш привабливими для користувачів. І чим потужніший котел, тим більше досягається економії палива на цій різниці ККД.
Вища ефективність досягається завдяки більшій площі теплообміну – внутрішня поверхня циліндричних труб забезпечує оптимальний контакт димових газів з металом, а зовнішня поверхня ефективно передає тепло воді. Крім того, циліндрична форма труб створює більший об’єм водяної рубашки навколо кожної трубки порівняно з плоскими пластинами.
Мінуси жаротрубних теплообмінників
Основним недоліком жаротрубних теплообмінників є складність очистки від сажі та золи, що суттєво знижує ефективність роботи котла. А при використанні низькоякісного палива з високою вологістю може привести до корозії металу.
Тож жаротрубні твердопаливні котли особливо залежні від сухих дров. Якщо ж паливо низької якості – обов’язково використовуйте порошок для чистки димоходу (він випалює сажу та смоли не тільки в димоході, а також у трубах теплообмінника).
Також майте на увазі, що складна конструкція з великою кількістю зварних швів підвищує вартість котла порівняно з моделями з конвекційними каналами.
Як чистити жаротрубний теплообмінник від сажі
Очищення жаротрубного теплообмінника проводиться механічним способом за допомогою спеціальних йоржиків діаметром, що відповідає внутрішньому діаметру труб. Процедуру виконують при холодному котлі через спеціальні люки або знімні кришки. Частота очищення залежить від якості палива: для дров твердих порід – раз на 2-3 тижні, для вугілля і дров хвойних порід – щотижня.
Що вибрати: котел з жаротрубним теплообмінником чи конвекційними каналами?
При виборі між твердопаливним котлом з жаротрубним теплообмінником та конвекційними каналами вибирайте так:
Жаротрубний теплообмінник краще, якщо:
- Пріоритет – максимальна ефективність опалення
- У вас є доступ до якісного сухого палива (вологість до 20%)
- Готові частіше обслуговувати котел
- Бюджет дозволяє витратити на 20-30% більше на котел
Конвекційний теплообмінник краще, якщо:
- Не гонитесь за максимальною ефективністю
- Використовуєте різне паливо, включно з вологим
- Хочете менше та легше обслуговування
Висновок: жаротрубні теплообмінники – це дійсно ефективна технологія, але не настільки, щоб кожен виробник додав її до своїх котлів. З перевагами у вигляді ефективності приходять і недоліки у вигляді вищої ціни і складності очистки. Тому тільки вам вирішувати – треба вам котел з жаротрубною системою чи не треба.
Поширені запитання
Так, але для правильної їх роботи треба правильно підібрати довжину та діаметр. В першу чергу зв’яжіться з виробником вашої моделі котла і уточніть чи є документація або технічні характеристики правильних турбулізаторів. Після чого можна або докупити їх, або власноруч зварити (якщо є відповідна компетенція).
Так, але механічне очищення спеціальною щіткою ефективніше. Хімічні засоби (типу Spalsadz) використовуйте як додатковий засіб.
Спочатку ККД котла знизиться на 15-30%, збільшиться витрата палива та температура відхідних газів, і, зрештою, пропаде тяга, що може призвести до аварії (закипання), якщо котел в цей момент працює. Якщо ж котел не працював в цей момент, то ви просто не зможете його розтопити.
Вам також може бути цікаво:
Автор:
Якщо у Вас є що доповнити, будемо раді Вашим коментарям 👇
1 коментар. Залишити новий
Ви не згадали один важливий момент – чим потужніший котел, тим більше він виграє від жаротрубного теплообмінника.
Наприклад, у великих промислових твердопаливних котлах на 500 кВт і більше саме жаротрубні теплообмінники використовуються. Бо на таких потужностях різниця в ефективності дає занадто велику економію палива.
Приклад: якщо котел спалює 3-4 тонни дров на день, то навіть 5% підвищення ККД дає економію 150-200 кг дров щодня. За рік це десятки тисяч гривень! Тому промисловці готові переплачувати за складний жаротрубний теплообмінник – він окупається дуже швидко.