تكثيف غلاية الغاز: تفاصيل العمل ، إيجابيات وسلبيات + الاختلاف عن النماذج الكلاسيكية

يعلن بائعو مولدات الحرارة من نوع التكثيف أن كفاءة المعدات المبتكرة المقدمة إلينا تتجاوز 100٪. ولكن يجب أن تعترف بأن هذا مخالف قليلاً لقانون الحفاظ على الطاقة ، المألوف لنا جميعًا من دورة الفيزياء المدرسية. إذن ما هو اللغز؟

من ناحية ، تعتبر هذه التصريحات حيلة من قبل المسوقين. ومع ذلك ، من ناحية أخرى ، هناك قدر من الحقيقة في تأكيداتهم من المشترين التي تقنع المشتري. سنحلل بالتفصيل كيفية ترتيب غلاية التكثيف: المزايا والعيوب ، وتفاصيل العمل والتصميم تستحق دراسة مفصلة.

من أجل الحصول على فكرة كاملة عن نوع التكثيف من المعدات ، نقوم بمقارنتها مع الشكل الكلاسيكي لمولد الطاقة الحرارية. فيما يلي ميزات اتصاله وتشغيله. تكشف أسرار الأداء الفائق.

غلاية تكثيف الغاز

يتم ضمان الكفاءة العالية لمولد حرارة الغاز المكثف من خلال وجود مبادل حراري إضافي في تصميمه. أول وحدة للتبادل الحراري ، قياسية لجميع غلايات التدفئة ، تنقل طاقة الوقود المحترق إلى الناقل الحراري. والثاني يضيف أيضًا إلى ذلك الحرارة الناتجة عن استعادة غاز العادم.

تعمل غلايات التكثيف على "الوقود الأزرق":

• الرئيسي (خليط غاز بغلبة الميثان) ؛
• خزان الغاز أو البالون (خليط من البروبان والبيوتان مع هيمنة المكون الأول أو الثاني).

يجوز استخدام أي نوع من الغاز. الشيء الرئيسي هو أن الموقد مصمم للعمل مع نوع أو آخر من الوقود.

تكون غلايات الغاز المكثف أكثر تكلفة من نماذج الحمل الحراري التقليدية ، لكنها تستفيد من تكاليف الوقود عن طريق تقليل استهلاك الغاز بنسبة 20-30 ٪

يظهر المولد الحراري المكثف أفضل كفاءة عند حرق الميثان. خليط البروبان والبيوتان هنا أدنى قليلاً. علاوة على ذلك ، كلما زادت نسبة البروبان ، كان ذلك أفضل.

في هذا الصدد ، يعطي غاز "الشتاء" لخزان الغاز ناتج كفاءة أعلى قليلاً من "الصيف" ، حيث أن مكون البروبان في الحالة الأولى أعلى.

على عكس غلاية الغاز المتكثف ، في الجزء الحراري من الطاقة الحرارية يذهب إلى المدخنة مع منتجات الاحتراق. لذلك ، تبلغ كفاءة التصاميم الكلاسيكية في منطقة 90٪. يمكنك رفعها أعلى ، ولكن من الصعب تقنيًا.

من الناحية الاقتصادية ، هذا ليس له ما يبرره. ولكن في المكثفات ، يتم استخدام الحرارة المتلقاة من حرق الغاز بشكل أكثر عقلانية وكاملة ، حيث يتم تراكم الحرارة الناتجة أثناء معالجة البخار ونقلها نظام التدفئة. وبالتالي ، يتم تسخين المبرد بشكل إضافي ، مما يسمح بتقليل استهلاك الوقود لكل 1 كيلو واط من الحرارة المستقبلة.

الجهاز ومبدأ التشغيل

حسب التصميم ، فإن غلاية التكثيف تشبه في كثير من الأحيان نظير الحمل الحراري بغرفة احتراق مغلقة. فقط داخله يتم استكماله بمبادل حراري ثانوي ووحدة استرداد.

السمات الرئيسية لجهاز مولد الحرارة المكثف هي وجود مبادل حراري ثانٍ وغرفة احتراق مغلقة مع مروحة

تتكون غلاية تكثيف الغاز من:

• غرف الاحتراق المغلقة مع الموقد المعدل ؛
• مبادل حراري أولي رقم 1 ؛
• غرف تبريد العادم حتى + 56-57 ⁰C (نقطة الندى) ؛
• مبادل حراري تكثيف ثانوي رقم 2 ؛
• مدخنة
• مروحة تزويد الهواء
• خزان المكثفات ونظام الصرف الخاص به.

المعدات المعنية دائمًا ما تكون مجهزة بمضخة دوران متكاملة المبرد. الخيار المعتاد مع التدفق الطبيعي للمياه من خلال أنابيب التسخين قليل الاستخدام هنا. إذا لم يكن هناك مضخة في المجموعة ، فستحتاج بالتأكيد إلى توفيرها عند إعداد مشروع أنابيب الغلاية.

يتم تكوين نسبة مئوية إضافية للكفاءة في غلاية التكثيف نتيجة لتسخين العائد بسبب تبريد غازات العادم في المدخنة

المراجل المكثفة للبيع هي دائرة واحدة و تجاوزفضلا عن إصدارات الكلمة والجدار. في هذا ، ليس لديهم اختلافات عن نماذج الحمل الحراري الكلاسيكية.

مبدأ تشغيل غلاية الغاز التكثيف هو كما يلي:

1. يتلقى الماء الساخن الحرارة الرئيسية في المبادل الحراري رقم 1 من احتراق الغاز.
2. ثم يمر المبرد من خلال دائرة التسخين ، ثم يبرد ويدخل إلى وحدة التبادل الحراري الثانوية.
3. نتيجة لتكثيف منتجات الاحتراق في المبادل الحراري رقم 2 ، يتم تسخين المياه المبردة بالحرارة المستردة (توفير ما يصل إلى 30 ٪ من الوقود) وتعود إلى رقم 1 في دورة تداول جديدة.

للتحكم بدقة في درجة حرارة غازات العادم ، يتم تجهيز الغلايات المتكثفة دائمًا بموقد تعديل بضربة طاقة من 20 إلى 100 ٪ ومروحة تزويد الهواء.

الفروق الدقيقة في العملية: المكثفات والمدخنة

في غلاية الحمل الحراري ، منتجات احتراق الغاز الطبيعي₂، يتم تبريد أكاسيد النيتروجين والبخار إلى 140-160 فقط ⁰ج. إذا قمت بتبريدها أقل ، فسوف تسقط المدخنة في المدخنة ، وسيبدأ التكثيف العدواني في التكوين وسيخرج الموقد.

مثل هذا التطور ، جميع الشركات المصنعة مولدات حرارة الغاز الكلاسيكية تسعى لتجنب من أجل زيادة سلامة العمل ، وكذلك إطالة عمر معداتهم.

في غلاية التكثيف ، تتقلب درجة حرارة الغازات في المدخنة حوالي 40 ⁰من ناحية ، يقلل هذا من متطلبات المقاومة الحرارية لمواد أنبوب المدخنة ، ولكن من ناحية أخرى يفرض قيودًا على اختياره من حيث مقاومة تأثيرات الأحماض.

تشكل غازات العادم من غلاية الغاز أثناء التبريد مكثفًا قويًا بحموضة عالية ، مما يؤدي إلى تآكل بسهولة حتى الفولاذ

تتكون المبادلات الحرارية في مولدات التكثيف من:

• الفولاذ المقاوم للصدأ.
• سيلومين (ألمنيوم بالسيليكون).

كل من هذه المواد عززت مقاومة الأحماض. الحديد الزهر والفولاذ العادي غير مناسبين للمكثفات على الإطلاق.

يمكن تركيب مدخنة الغلاية التكثيفية فقط في الفولاذ المقاوم للصدأ أو البلاستيك المقاوم للأحماض. الطوب والحديد والمداخن الأخرى لهذه المعدات ليست مناسبة.

أثناء الاستعادة ، تتشكل المكثفات في المبادل الحراري الثانوي ، وهو محلول حمض ضعيف ويجب إزالته من سخان الماء

عندما يتم تشغيل مرجل التكثيف بسعة 35-40 كيلووات ، يتم تشكيل حوالي 4-6 لترات من المكثفات. يبلغ الناتج المبسط حوالي 0.14-0.15 لتر لكل 1 كيلو واط من الطاقة الحرارية.

في الواقع ، هذا حمض ضعيف ، يُمنع تصريفه إلى مجاري مستقل ، لأنه سيدمر البكتيريا المشاركة في معالجة النفايات. نعم ، وقبل الإغراق في نظام مركزي ، يوصى أولاً بالتخفيف بالماء بنسبة تصل إلى 25: 1. ثم يمكنك إزالته دون خوف من تدمير الأنبوب.

إذا تم تثبيت المرجل في كوخ مع خزان الصرف الصحي أو VOC ، فيجب أولاً تحييد المكثف. خلاف ذلك ، سوف تقتل جميع البكتيريا في نظام العلاج المستقل.

يصنع "المعادل" على شكل حاوية برقائق رخامية يبلغ وزنها الإجمالي 20-40 كجم. عند المرور بالرخام ، يرتفع المكثف من المرجل في درجة الحموضة. يصبح السائل محايدًا أو قلويًا منخفضًا ، وهو بالفعل غير خطر على البكتيريا الموجودة في خزان الصرف الصحي وعلى مادة الحوض نفسه. يلزم تغيير الحشو في هذا المحول مرة كل 4-6 أشهر.

أين الكفاءة فوق 100٪؟

عند الإشارة إلى كفاءة غلاية الغاز ، يأخذ المصنعون مؤشر انخفاض حرارة احتراق الغاز دون مراعاة الحرارة المتولدة أثناء تكثيف بخار الماء كأساس. في مولد حراري ، يتم استهلاك الأخير تمامًا مع ما يقرب من 10 ٪ من الطاقة الحرارية مدخنة، لذلك ، لا يؤخذ في الاعتبار.

ومع ذلك ، إذا قمت بإضافة الحرارة الثانوية للتكثيف والجزء الرئيسي من الغاز الطبيعي المحترق ، فستخرج كفاءة أكثر من 100 ٪. لا احتيال ، مجرد خدعة صغيرة في الأرقام.

عند حساب كفاءة أعلى قيمة حرارية لغلاية الحمل الحراري ، ستكون في منطقة 83-85٪ ، وبالنسبة لغلاية التكثيف ، ستكون حوالي 95-97٪

في الواقع ، تنبع الكفاءة "الخاطئة" فوق 100٪ من رغبة الشركات المصنعة لمعدات توليد الحرارة لمقارنة المؤشرات المقارنة.

إنه فقط في جهاز الحمل الحراري "بخار الماء" لا يعتبر على الإطلاق ، ولكن يجب أن يؤخذ في الاعتبار في التكثيف. ومن هنا جاءت الاختلافات الصغيرة مع منطق الفيزياء الأساسية التي تدرس في المدرسة.

إيجابيات وسلبيات سخان التكثيف

من بين مزايا غلاية التكثيف:

1. انخفاض بنسبة 60-70٪ في حجم الانبعاثات الضارة (يذهب معظم ثاني أكسيد الكربون وأكاسيد النتريك في المكثفات).
2. مقارنة مع نماذج الحمل الحراري ، وفورات تصل إلى 30 ٪ من وقود الغاز لكل 1 كيلوواط.
3. أبعاد أصغر لمعدات التدفئة التي تعمل بالغاز بنفس القوة.
4. درجة حرارة منخفضة لمنتجات الاحتراق في المدخنة (حوالي 40 فقط ⁰ج)
5. القدرة على تركيب شلال من عدة غلايات.
6. تعدد الاستخدامات (مناسب لكل من مشعات التدفئة و "الأرضيات الدافئة").
7. وجود أتمتة ذكية والاستقلالية الكاملة لمولد حرارة الغاز دون تدخل بشري.

يسمح لك نظام التعاقب المكون من اثنين أو ثلاثة مولدات حرارة بتركيب غلايات منخفضة الطاقة تكون أقل ضوضاء واهتزازًا أثناء التشغيل من النماذج الأكثر قوة.

هذا يبسط تركيب نظام التدفئة بأكمله ويقلل من الحجم مرجل المنزل. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لإمكانية التنظيم الأكثر مرونة لعملية توليد الحرارة ، تزداد الكفاءة الإجمالية لاستخدام معدات توليد الحرارة.

تكاليف المرجل المكثف ، بالمقارنة مع الغلاية الحرارية التقليدية ، تنخفض في 5-6 سنوات بسبب وفورات في الغاز الطبيعي

من سلبيات مولدات التكثيف الحرارية يجب ذكرها:

1. سعر مرتفع للمعدات (1.5-2 مرة أعلى من نماذج الطاقة المماثلة من نوع الحمل الحراري الكلاسيكي).
2. مشاكل التخلص من المكثفات.
3. انخفاض الكفاءة عند استخدام المرجل في أنظمة التدفئة ذات درجة الحرارة العالية.
4. التقلب - الكهرباء مطلوبة لتشغيل المروحة والأتمتة ومضخة الدوران.
5. حظر الاستخدام مع التجمد.

على الرغم من التكاليف الأولية الكبيرة ، فإن غلاية التكثيف لها ما يبررها من وجهة نظر اقتصادية. أثناء العملية ، قام بإعادة أكثر من جميع الأموال التي تم إنفاقها في الأصل.

في روسيا ، هذه المعدات ليست منتشرة على نطاق واسع. لا تزال غلاية الغاز مع الاسترداد غير عادية للغاية ولم تدرس كثيرًا في سوقنا. لكن الاهتمام بهذه المولدات الحرارية يتزايد تدريجياً.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

كيف يعمل مولد الحرارة المتكثف:

جهاز غلايات الغاز مع استعادة بخار الماء:

جميع مزايا المراجل التكثيف:

إذا كنت تفهم بعناية كيف وبأي مبادئ تعمل غلاية تكثيف الغاز ، فمن النظرة الأولى ، تصبح الكفاءة "غير الصحيحة" بنسبة 108-110٪ مفهومة تمامًا ومبررة بالأرقام.

إن المولد الحراري باستعادة غاز العادم هو في الواقع أكثر كفاءة من التصميم الكلاسيكي. عيبه الوحيد هو التكثيف مع حموضة عالية ، والتي يجب التخلص منها في مكان ما.

يرجى كتابة التعليقات في نموذج الكتلة أدناه. من الممكن أن تمتلك المعلومات التي يمكنها تجديد مخزون المعلومات المقدمة في المقالة. اطرح أسئلة ، شارك تجربتك الخاصة في اختيار وتشغيل المراجل من نوع التكثيف ، انشر صورة عن موضوع المقالة.