Устройство и принцип работы дизельной котельной

Принцип работы дизельной котельной идентичен газовым, твердотопливным и другим аналогам. Заключается он в выработке тепловой энергии путем сжигания дизельного топлива. Данная энергия, в свою очередь, используется для нагрева циркулирующей воды или выработки нагретого пара, необходимого для корректного протекания определенных производственных процессов.

Существуют, впрочем, и некоторые отличия, связанные с конструктивными особенностями дизельных котлов, их горелок, систем подачи жидкого топлива.

Дизельная котельная: особенности и принципы работы, а также общие моменты

Схема построена на подаче жидкого топлива из хранилища к горелке, обеспечивающей его эффективное сжигание в топочной камере. Химический процесс приводит к образованию больших объемов тепловой энергии, благодаря которой повышается температура теплоносителя, постоянно циркулирующего через теплообменник. Благодаря высокой удельной теплоте сгорания дизеля, один литр вырабатывает почти 12 кВт энергии, обеспечивается общая эффективность работы дизельного водогрейного или парового комплекса.

Нагретый теплоноситель распределяется по циркуляционному контуру и поступает к конечным приборам-потребителям, в качестве которых выступают радиаторы, системы теплых полов, конвекторы. По обратному трубопроводу вода, температура которой снизилась в процессе теплообмена, снова поступает к котлу, цикл повторяется.

Безопасность и точность всех технологических процессов контролируются автоматикой, которая не допустит затухания горелки, оптимизирует объемы сжигаемого топлива в соответствии с температурой теплоносителя. Это позволит оптимизировать расход, сделать работу котельной максимально выгодной с экономической точки зрения.

Необходимо отметить, что сгорание дизеля сопряжено с образованием больших объемов побочных продуктов, дыма с насыщенным черным цветом. Для его отвода используется дымоход, в том случае, если на объекте, где установлена котельная, действуют особо жесткие природоохранные, экологические нормы, может потребоваться установка на трубу дымохода фильтров, задерживающих частички сажи, посторонние примеси.

Дизельная котельная: особенности и принципы работы

Устройство дизельной котельной — из чего состоит котел?

Конструкция технологичного дизельного котла сформирована следующими элементами:

1. Камера сгорания, внутри которой происходит сжигания топлива.
2. Теплообменик. Данные модули, обеспечивающие нагрев теплоносителя, различны по конфигурации и материалу, представлены стальные, медные, чугунные компоненты.
3. Горелка. Важнейший элемент оборудования, от которого зависит, насколько полно сгорает топливовоздушная смесь, сколько тепловой энергии образуется в ходе этого процесса. Наиболее технологичные устройства позволяют добиться огромного КПД, доходящего до 95 процентов.
4. Автоматика. Под контролем автоматики находятся все основные рабочие показатели, она позволяет оперативно отреагировать на отклонения, защитить оборудование от тяжелой поломки.
5. Топливный насос. Его задача – подача дизеля к горелке в объемах, соответствующих текущей нагрузке, потребности в тепловой энергии.

Преимущества и недостатки

Работа дизельной котельной сопровождается более высокими рисками возникновения пожара и взрыва по сравнению с мазутными и твердотопливными установками. Такое оборудование требует организации поставки и пополнения запасов топлива, чего нет у систем, работающих на природном газе. Эти недостатки кажутся малозначительными на фоне присутствующих преимуществ:

• Высокая эффективность. Дизельные котельные обладают высоким КПД (коэффициентом полезного действия), что позволяет снизить расходы.
• Большая надежность. Дизельные котлы имеют большой ресурс и несложную конфигурацию.
• Возможность использования в отдаленных местах. Дизельные котельные могут устанавливаться вне поселков и городов, где газопроводы не проложены.
• Гибкость. Данный вид оборудования подходит для отопления помещений, подачи горячей воды, обеспечения различных промышленных процессов.

Работа дизельной котельной: как сжигается топливо?

За сжигание топлива отвечает горелка. Она укомплектована форсункой, благодаря которой формируется направленный поток топливовоздушной смеси, сформированной множеством капелек. От пропорций топлива и воздуха в формируемой смеси в значительной степени зависит общая эффективность работы котельной, так что процесс должен быть четко оптимизирован, по возможности, контролировать показатели необходимо при помощи датчиков и автоматизированных систем.

Полный алгоритм выработки тепловой энергии выглядит следующим образом:

• Подача топлива на горелку за счет давления, формируемого насосом.
• Предварительный нагрев топлива (это опция, доступная не во всех моделях котлов), фильтрация, очистка от механических частиц и посторонних примесей, подача на форсунку.
• Формирование топливовоздушной смеси определенной насыщенности, способствующей максимально полноценному сгоранию. Автоматика изменяет пропорции и задает направления при помощи вентилятора с лопастями особой конфигурации. Некоторые горелки укомплектованы не вентиляторами, а мощными турбинами, выполняющими аналогичные задачи, формирующие взвесь, состоящую из мельчайших капель топлива. Чем мельче капли, тем эффективнее процесс сгорания.
• На электроды, расположенные перед горелкой, подается питание, формируется мощная искра, благодаря которой смесь воспламеняется.

От чего зависит эффективность работы?

Дизельная котельная, в отличие от аналогов, требует обустройства топливохранилища. Оно может быть подземным, расположенным отдельно от основного блока, тип и емкость определяются производительностью конкретного отопительного комплекса. Важный момент – хранилище должно быть отапливаемым. Если внешняя температура падает до 5 градусов, активируются процессы парафинизации, солярка становится вязкой, текучесть ухудшается, топливный насос работает с повышенной нагрузкой. Более того, дальнейшее снижение температуры может привести к образованию чрезмерно плотных фракций, из-за которых горелка забивается, дальнейшая работа дизельной котельной оказывается невозможной до устранения проблемы. Если обустроить отопление или теплоизоляцию топливохранилища невозможно, необходимо использовать горелки с функцией предварительного нагрева дизеля.