如果燃气锅炉中有冷凝水怎么办:防止烟囱中形成“露水”的方法

锅炉和烟囱中的冷凝水

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影响冷凝水形成的因素

烟囱通道中冷凝水的形成过程取决于几个因素:

  • 供暖系统使用的燃料的湿度。即使看似干燥的木柴也含有水分,燃烧时会变成蒸汽。泥炭、煤和其他可燃材料具有一定比例的水分含量。在燃气锅炉中燃烧的天然气也会释放出大量的水蒸气。没有绝对干燥的燃料,但干燥不良或潮湿的材料会增加冷凝过程。
  • 牵引力水平。通风越好,蒸汽被排出的速度越快,管壁上的水分就越少。它根本没有时间与其他燃烧产物混合。如果通风不好,就会形成恶性循环:冷凝水积聚在烟囱中,导致堵塞并进一步恶化气体循环。
  • 管道中空气和离开加热器的气体的温度。第一次点燃后,烟雾沿着未加热的通道移动,温度也很低。在开始时发生最大的冷凝。因此,持续运行且无需定期停机的系统最不容易受到冷凝的影响。
  • 环境的温度和湿度。在寒冷的季节,由于烟囱内外的温差,以及空气湿度的增加,冷凝水在管道的外部和端部形成更加活跃。
  • 制造烟囱的材料。砖和石棉水泥可防止水滴滴落并吸收产生的酸。金属管道容易腐蚀和生锈。由陶瓷块或不锈钢部分制成的烟囱可防止化学腐蚀性化合物附着在光滑的表面上。管材越光滑,内表面越光滑,吸湿能力越低,形成的冷凝水就越少。
  • 烟囱结构的完整性。在违反管道密封性的情况下,其内表面出现损坏,牵引力恶化,通道更快堵塞,外部水分可以进入内部。所有这些都会导致蒸汽冷凝增加和烟囱变质。

现代人非常嗜热。如果您,我们亲爱的读者,拥有自己的房子,那么您必须自己解决取暖问题。但现代取暖设备与过去的壁炉不同;随着效率的提高,设计的复杂性增加,单元的维护也变得更加复杂。

在现代锅炉、火炉和壁炉的运行过程中,烟囱中必然会形成冷凝水。

无论您使用哪种燃料,您都在燃烧碳氢化合物。煤、焦炭、木柴、燃料油、天然气、颗粒——所有东西都由氢和碳以及硫和一些其他化学元素的小杂质组成。任何燃料也含有少量的水——不可能完全去除它。在燃烧过程中,它们被大气中的氧气氧化,产生水、二氧化碳和其他氧化物。

硫氧化物在高温下与水反应并形成腐蚀性很强的酸(硫酸、亚硫等),这些酸也会进入冷凝液。还形成了一些其他酸:盐酸、硝酸。

冷凝水和烟囱类型

如果燃气锅炉中有冷凝水怎么办:防止烟囱中形成“露水”的方法

要知道如何避免烟囱中的冷凝,您需要知道它是什么类型。它还取决于在熔炉期间会形成多少冷凝水。甚至在构建之前就必须仔细选择,否则失败的系统将不得不在以后彻底改变。在这种情况下,将需要进行严重的维修。

这样的系统有很多优点:

  • 出色的牵引力;
  • 优质储热;
  • 热量会保持很长时间。

但是这个系统也有很多缺点。如果以砖为主要材料,那么烟囱将不再是很好的。在这样的系统中,由于低温和管道长时间升温,冷凝水已经形成。如果您考虑从烟囱中去除冷凝水,则可以挽救这种情况。

特别受凝析油形成量大、气候条件一定的影响。这些措施包括在冬季定期冻结和解冻管道。

在这个系统中,冷凝水的形成还有一个重要的缺点——系统本身会很快崩溃。砖很好地吸收水分。墙壁不断变湿,室内装饰被破坏。这将导致管头简单地崩溃。

建议!但是,如果决定用砖制作烟囱,则有必要使用衬里。

也就是说,烟囱系统中内置了不锈钢通道。

石棉水泥

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长期以来,这种烟囱最受欢迎。它们很便宜。但价格不是主要指标。这种烟囱有很多缺点,会导致大量的冷凝水。

缺点如下:

  • 接头很难密封;
  • 安装工作只能在垂直部分进行;
  • 由于结构的长度和重量较大,安装工作很困难;
  • 对高温不稳定,容易爆裂和爆炸;
  • 锅炉本身很难连接,您需要一个三通、一个蒸汽疏水阀和一个清洁舱口。
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在所有缺点中,不仅内表面形成大量冷凝水,而且仍然非常迅速且容易地吸收到烟囱壁中。因此,有必要及时、频繁地清洗这样的系统。所有预防工作都可以手工完成。

钢和镀锌

这种类型是短暂的。您需要不断监测冷凝水。他是钢或镀锌烟囱失效的主要原因。比如钢材的使用寿命在三年左右,镀锌的不超过四年。

呋喃

这种类型的烟囱是最耐冷凝的。缺点是它们的导热率低。由特殊塑料制成。此外,塑料用高强度纤维增强。由于采用了这种解决方案,产品经久耐用并能很好地承受冷凝水。

由这种材料制成的烟囱管在不超过 200 度的温度下使用。

我们必须记住!如果您打算用呋喃制成烟囱,您必须考虑到这样一个事实,即在超过 200 度的温度下,它们的强度会丧失,它们可能会熔化并失效。

不锈钢

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这种类型的烟囱系统可以是:

  • 单壁;
  • 双壁或绝缘。

玄武岩纤维用作加热器。为了保护系统免受冷凝水的影响,使用相同的钢材。与加热器结合使用,烟囱变得更耐冷凝,因此整个系统将持续很长时间。

由不锈钢制成的烟囱具有许多优点。例如:

  • 防火,如果一切都按规则进行,系统将完全防火;
  • 紧的;
  • 便于使用;
  • 出色的牵引力,这都归功于圆形截面和光滑的表面。

恒温控制阀的工作原理是什么?

恒温阀安装在靠近锅炉的旁路部分(管道部分)连接锅炉的供应和返回之前的供应上。在这种情况下,形成了一个小的冷却剂循环回路。如上所述,保温瓶安装在靠近锅炉的回流管道上。

锅炉启动时,冷却液温度最低,保温瓶内的工质占据的体积最小,热压头杆上没有压力,冷却液只在一个循环方向通过阀门。一个小圆圈。

随着冷却剂升温,保温瓶中的工作流体体积增加,热压头开始对阀杆施加压力,将冷的冷却剂输送到锅炉,加热的冷却剂进入公共循环回路。

如果燃气锅炉中有冷凝水怎么办:防止烟囱中形成“露水”的方法

由于混合冷水,回流温度降低,这意味着保温瓶中工作流体的体积减少,从而导致热压头对阀杆的压力降低。这进而导致停止向小循环回路供应冷水。

该过程一直持续到整个冷却剂被加热到所需的温度。之后,阀门阻断冷却液沿小循环回路的运动,整个冷却液开始沿大加热圈运动。

如果燃气锅炉中有冷凝水怎么办:防止烟囱中形成“露水”的方法

混合恒温阀的工作方式与控制阀相同,但它不是安装在供水管上,而是安装在回水管上。阀门位于旁路的前面,连接供回水,形成一个小循环冷却液循环。恒温灯泡固定在同一位置 - 在靠近加热锅炉的返回管道部分。

当冷却剂很冷时,阀门仅以一个小圆圈通过它。随着冷却剂升温,热头开始对阀杆施加压力,将部分加热的冷却剂输送到锅炉的公共循环回路中。

如果燃气锅炉中有冷凝水怎么办:防止烟囱中形成“露水”的方法

如您所见,该方案非常简单,但同时有效且可靠。

恒温阀和热敏头的操作不需要电能,这两种设备都是非易失性的。也不需要额外的设备或控制器。加热小圈循环的冷却液需要 15 分钟,而加热锅炉中的整个冷却液可能需要几个小时。

这意味着使用恒温阀可以将固体燃料锅炉中冷凝水形成的持续时间缩短数倍,从而减少酸对锅炉的破坏作用的时间。

为了 固体燃料锅炉保护 对于冷凝水,必须使用恒温阀对其进行正确的管道输送,并创建一个小型冷却剂循环回路。

燃气锅炉管道上的冷凝是由于环境温度和烟道壁的差异而形成的。冬天,冷凝水结冰,管头形成冰柱,烟囱内形成冰塞。随着时间的推移,冰融化,水分顺着管道流下,烟囱和相邻的结构变湿并逐渐倒塌。

燃气锅炉管道中的冷凝也会导致负面后果。包含在燃料燃烧产物中的水蒸气在烟囱的冷壁上冷凝。结果,形成了与烟气盐结合的水分。在这种情况下,会形成侵蚀性酸,破坏烟囱和其他表面。

烟囱冷凝

通过烟囱上升的烟气逐渐冷却。当冷却到露点以下时,烟囱壁上开始形成冷凝水。烟囱中 DG 的冷却速度取决于管道的流通面积(其内表面的面积)、管道的材料及其种植,以及燃烧的强度。燃烧率越高,烟气流量越大,这意味着在所有其他条件相同的情况下,烟气冷却得更慢。

炉子或间歇式壁炉炉的烟囱中冷凝水的形成是周期性的。在最初的时刻,当管道尚未升温时,冷凝水会落在管壁上,随着管道升温,冷凝水会蒸发。如果冷凝水有时间完全蒸发,它会逐渐浸透烟囱的砖砌,并在外壁上出现黑色树脂沉积物。如果这种情况发生在烟囱的外部(在街道上或在寒冷的阁楼上),那么冬天砌体的不断润湿将导致炉砖的破坏。

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烟囱的温度下降取决于其设计和 DG 流量(燃料燃烧强度)。在砖烟囱中,T 的下降可以达到每延米 25 * C。这证明了要求炉子出口(“视图”)的 DG 温度为 200-250*C 是合理的,以便在管头处达到 100-120*C,这显然高于露点。保温夹层烟囱的温降仅为每米几度,可降低炉膛出口温度。

在砖烟囱壁上形成的冷凝水被吸收到砖石中(由于砖的孔隙率),然后蒸发。在不锈钢(夹层)烟囱中,即使是初期形成的少量冷凝水也会立即开始向下流动。 “用于冷凝”。

知道炉子中燃烧木材的速度和烟囱的横截面,可以使用以下公式估算每延米烟囱中的温度下降:

在哪里

烟囱壁的吸热系数有条件地取为1500 kcal / m2 h,因为对于炉子的最后一个烟道,文献给出的值为2300 kcal/m2h。计算是指示性的,旨在显示一般模式。图上。图 5 显示了截面为 13 x 26 厘米(五)和 13 x 13 厘米(四)的烟囱的温度下降与炉子燃烧室中燃烧木材的速度的关系图。

如果燃气锅炉中有冷凝水怎么办:防止烟囱中形成“露水”的方法米。 5.

每延米砖烟囱的温度下降,取决于炉子中燃烧木材的速度(烟气流量)。过量空气系数取等于二。

图表开头和结尾的数字表示 DG 在烟囱中的速度,根据 DG 流量计算,减少到 150 * C,以及烟囱的横截面。可以看出,对于推荐的 GOST 2127-47 速度约为 2 m/s,DG 温降为 20-25*C。同样清楚的是,使用横截面大于必要的烟囱会导致 DG 强烈冷却,从而导致冷凝。

如下图所示。如图 5 所示,木柴每小时消耗量的减少导致废气流量减少,从而导致烟囱温度显着下降。换句话说,废气的温度,例如,在 150 * C 的周期性作用的砖炉中,木柴正在积极燃烧,而对于缓慢燃烧(阴燃)的烤箱来说,根本不是一回事。不知何故,我不得不观察这样的画面,图。 6.

如果燃气锅炉中有冷凝水怎么办:防止烟囱中形成“露水”的方法米。 6.

长时间燃烧的炉子在砖烟囱中凝结。

在这里,阴燃炉连接到带有砖截面的砖管。这种炉子的燃烧速度非常低——一个书签可以燃烧 5-6 小时,即燃烧速度约为 2 kg/h。当然,管道中的气体冷却到露点以下,烟囱中开始形成冷凝水,当炉子着火时,冷凝水将管道浸透并滴到地板上。因此,长时间燃烧的炉子只能连接到绝缘夹层烟囱。

14.02.2013

什么是冷凝水,它是如何在烟囱中形成的?

在冰冷的窗玻璃上呼吸——它会立即被雾气覆盖。最小的蒸汽液滴(冷凝水)将汇合成水流。在某些条件下,烟囱内表面也会形成冷凝水。来自火箱里燃烧的柴火的气息。

诚然,在炉子运行的最佳条件下(管口出口处燃烧过程中释放的气体温度为 100-110 摄氏度),水蒸气不会附着在砖管的内部砌体上,并且会随着烟雾被带到外面,但是如果烟囱壁内表面的温度低于气体的露点温度(44-61 C),那么冷凝水就会落在它们上面并产生大量的问题。积聚并溶解了大量未燃烧的燃料有机残留物的烟灰后,冷凝物将变成亚硫酸 - 一种带有恶心气味的黑色液体。

最后,砖墙被腐蚀并浸透,墙壁上出现黑色树脂污渍。但这还不是全部。气流急剧减弱,浴室散发出恶臭,管道(然后是炉子)将开始坍塌。可以以简单的方式确定废气的温度。在火箱期间,将干燥的碎片放置在视图的开口处。 30-40 分钟后,去除碎片并刮掉烟灰表面。

如果它的颜色没有变化,那么温度在 150 摄氏度以内,如果碎片变成黄色(变成白面包皮的颜色),那么它会达到 200 摄氏度,变成棕色(变成黑麦面包皮的颜色) , 上升到 250 C. 发黑的碎片表示温度 З00С, 当它变成煤时, 然后是 400С. 燃烧炉子时, 必须调节气体的温度, 使其在视图中处于 250С 以内。

管道和熔炉中的裂缝和孔洞也促进了气体的冷却和冷凝物的形成,熔炉通过这些裂缝和孔吸入冷空气。它削弱了通风(因此,热量再次从管道的内表面带走)和管道或烟囱通道的过大横截面。有助于烟气和冷凝水在管道中缓慢通过以及墙壁的各种粗糙度。

但在冷凝水的形成中,最重要的作用是燃烧过程本身。木材在不低于 300 摄氏度的温度下点燃,煤 - 在 600 摄氏度。燃烧过程在更高的温度下进行:木材 - 800-900 摄氏度,煤 - 900-1200 摄氏度。这个温度确保连续燃烧,前提是空气(氧气)不间断地供应充足的数量。

如果过量供应,火箱会冷却并且燃烧会恶化,因为需要高温。不要在火箱打开的情况下加热炉子。当燃料完全燃烧时,火焰的颜色是稻草黄色,烟雾是白色的,几乎是透明的。毫无疑问,在这种条件下,烟灰不会沉积在炉道和管道的壁上。

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冷凝水的形成还取决于烟囱的壁厚。厚厚的墙壁缓慢升温并很好地保持热量。较薄的不能很好地保温(虽然它们升温很快),穿过建筑物内墙的烟囱的砖墙厚度必须至少为120毫米(半砖),墙壁的厚度位于建筑物外墙的排烟和通风管道 - 380 毫米(一块半砖)。

由石棉水泥或陶管制成的烟囱壁厚较小,因此必须在整个砖石结构中隔热。外界气温对气体中所含水蒸气的凝结有很大影响。在夏天,当外面温暖时,烟囱内表面的水分是微不足道的,因为水分会立即从烟囱受热良好的表面蒸发。

在冬季,当外界温度为负时,烟囱壁强烈冷却,水蒸气凝结增加。特别危险的是烟囱中的冰塞。

是否可以将冷凝水排入下水道?

在燃气锅炉运行期间,会形成与水蒸气反应的氧化物。结果,形成了碳酸和硫酸,其平均 pH 值为 4。相比之下,啤酒的 pH 值为 4.5。

酸性溶液非常弱,排放到公共下水道没有任何限制。如果在公寓内运行的燃气锅炉的管道上形成冷凝水,则适用此规则。

唯一的条件是冷凝水必须用污水1到25稀释。如果锅炉功率超过 200 kW,则需要安装冷凝水中和器。该要求由制造商在设备护照中注明。

不可能将冷凝水收集到自动下水道中,该下水道将污水排放到带有厌氧细菌的化粪池或使用厌氧菌和需氧菌的深度清洁站。它将破坏清洁过程中涉及的生物环境。

什么是有害冷凝物

乍一看,锅炉内部出现一定量的水并没有错。迟早,它仍然会在高烟气温度的影响下蒸发。然而,这里的一切都不是那么简单。事实上,冷凝水的成分并不包括纯水,而是一种弱酸溶液。此外,如果冷凝水出现过多,可能不会完全蒸发。

尽管浓度很低,但即使在机组运行的一个季节,冷凝水成分中的酸也会腐蚀锅炉的金属体。在正确配置的加热系统中,这永远不会发生。但是,错误地执行热发生器的管道会导致在锅炉的整个运行期间形成冷凝水。结果,它在金属表面积累并持续作用,逐渐破坏它们。

与冷凝物出现相关的第二个问题是烟灰颗粒开始粘在上面。在燃料燃烧过程中,一定量的烟灰被排放到烟气中,大部分烟灰通过烟囱排出锅炉到街道上。但是,如果热交换器表面有任何冷凝物,那么一小部分烟灰会不断粘附在这些液滴上。

结果,随着时间的推移,热交换器上会出现相当致密的层。此外,如果在热发生器运行期间使用湿柴,则该板还包含各种可燃树脂。这种外壳的逐渐增厚导致锅炉效率下降,因为它将热交换器的金属体与加热气体的热量隔离开来。从熔炉到冷却剂的温度随着随后加入热发生器的过程越来越差。

在热发生器的维护中,有一个特点,乍一看并不那么明显,但却成为了锅炉清洗过于不频繁的主要原因。我们谈论的是现代固体燃料装置具有相当复杂的结构,这是专门为提高设备效率而设计的。

因此,锅炉内部有大量错综复杂的华丽通道,极大地增加了清洗过程的复杂性。随着时间的推移,任何以必要的规律执行此程序的愿望都消失了。出于同样的原因,完全无法进入结构的某些地方,这再次证实了解决冷凝问题的必要性。

确定冷凝形成的概率

如果蒸汽大量释放和烟囱壁过热而形成冷凝水,并且运行设备的功率已知,则可以进行计算。平均热量释放率为每 10 平方米 1 kW。米。

该公式适用于天花板低于 3 m 的房间:

MK = S*UMK/10

MK——锅炉功率(kW);

S为安装设备的建筑物面积;

WMC 是一个取决于气候带的指标。

不同气候区的指标:

  • 南 - 0.9;
  • 北 - 2;
  • 中纬度 - 1.2。

当运行双回路锅炉时,生成的 MK 指标应乘以一个附加系数 (0.25)。

烟囱管结露的原因

许多因素会影响熔炉烟囱中冷凝水的形成。主要有:

  1. 燃料不完全燃烧

人类使用的每一种可燃燃料的效率都低于百分之一百。那些。燃料没有完全燃烧,在燃烧过程中会形成二氧化碳和水蒸气。由于这些二氧化碳和水蒸气的释放,形成冷凝物。

  1. 烟囱通风不足

如果烟囱的通风量低,那么烟雾来不及冷却,就会变成蒸汽并落在墙壁上。

  1. 温差大

这个问题在冬天尤其重要。它的特点是烟囱内部和外部环境的温度不同。

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