Котёл верхнего горения

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Котёл верхнего горения — разновидность твердотопливного слоевого котла, в котором подача воздуха и процесс горения ограничиваются верхней частью топливного слоя. Такая схема позволяет загружать в топку единовременно значительное количество топлива, соответственно, котлы характеризуют как котлы длительного горения и требуют более редкого обслуживания.

Характеристики[править | править код]

В настоящее время выпускаются котлы мощностью от 8 до 40 кВт. Работают на дровах и энергонезависимы (тяга естественная); есть модели универсальные — потребляют дрова, каменный уголь, антрацит, торфяные брикеты, брикеты из опилок, стружку и другие древесные отходы, снабжены дутьевым вентилятором. Рекомендуемая влажность топлива до 20 %.

КПД котлов 85-93 %. Длительность горения одной загрузки, по данным производителя, в зависимости от режима составляет от 5-8 часов до 31 ч (на дровах) и до 5 суток (на угле). Котлы традиционных конструкций на одной загрузке горят всего от 2 до 8 ч.

Температура нагрева воды 70 °C на дровах и 85 °C на угле; рекомендована температура на входе от 60 °C. Система отопления может быть как с естественной, так и с принудительной циркуляцией.[источник не указан 426 дней]

Особенности и принцип действия[править | править код]

Передняя часть котла Stropuva s25 в котельной (распределитель поднят)

Основная особенность котла — принцип верхнего горения. В нижней части загрузки топлива воздух и газы не циркулируют и горение не происходит.

Подача воздуха осуществляется сверху по оси цилиндрической топки через специальный распределитель воздуха (для древесины, для углей). Распределитель свободно перемещается по вертикали, при загрузке топки его поднимают тросом, в процессе работы котла он опирается закреплённой выше него металлической балкой на топливо, медленно горящее у периферии топки. Верхний слой топлива, таким образом, расположен в зоне горения и генерации горючих газов. Над балкой расположен металлический диск (народное название стаскоблин); пламя обтекает его и попадает в камеру полного сгорания — цилиндрическую область между трубой распределителя воздуха и стенкой топки, где все горючие вещества в газах выгорают. Выше этой камеры находится также цилиндрическая камера подогрева воздуха, в центр дна которой вставлена свободно труба распределителя; дымовые газы проходят в зазор между её стенкой и внутренней стенкой котла и удаляются в патрубок дымохода сбоку. При сжигании угля в низу воздушной камеры открывают клапан для подвода дополнительного (вторичного) воздуха в камеру полного сжигания. На входе в воздушную камеру (на верхней плоскости котла) установлен битепловой регулятор тяги — запатентованная конструкция, работа которой основана на фиксации температуры по тепловому расширению корпуса котла. Регулятор настраивают на нужную температуру воды, и он её эффективно поддерживает. Воздух забирается из помещения напрямую или через короб с вентилятором (при его наличии).

Нагреваемая вода циркулирует снизу вверх по цилиндрической зоне вокруг всей топки, прорезанной дверцей (в средней части котла по высоте), дымоходом (сверху) и дверцей чистки (снизу). Нельзя превышать расчётный расход воды, поскольку это может вызвать выпадение внутри котла конденсата.

Чтобы топливо горело только в нужной зоне, надо следить за герметичностью дверцы чистки и закрывать дверцу сразу после загрузки топлива поверх углей. В котёл, вышедший на рабочий режим, невозможно подбрасывать топливо.

История[править | править код]

Упоминались еще в 1953 году[x 1], например, ВНИИСТО—М[x 2]

Достоинства и недостатки[править | править код]

Достоинства[источник не указан 426 дней]:

  • Уникально длительный период горения без дозакладки топлива — удобство пользования
  • Высокий КПД
  • Нет сложной автоматики
  • Дровяные модели энергонезависимы (при естественной циркуляции теплоносителя), универсальные потребляют относительно небольшую мощность для вентилятора
  • Безопасность (по сравнению с котлами на газе, электричестве и жидком топливе)

Недостатки[c 1][неавторитетный источник?]:

  • Относительно высокая стоимость
  • При выгорании топлива значительной зольности зона горения и генерации засоряется золой, интенсивность горения резко падает (требуется шуровать кочергой). В котлах с наддувом пепел обычно разносится воздухом (хотя при сильном спекании топлива не всегда), к дровяным можно приладить самодельный вентилятор.
  • Наличие в зоне горения плохо охлаждаемых металлических элементов (особенно быстро сгорает стаскоблин)
  • Сложные рекомендации по загрузке топливом, повышенные требования к влажности и размерам кусков топлива
  • Сложно избавиться от образования конденсата (возможная причина — слишком большой поток воды или слишком сильная тяга)
  • Сложность разжигания при неполной загрузке (топка очень глубокая)
  • Нельзя догружать «на ходу» мелкое топливо типа опилок
  • Есть жалобы на недостаточную технологичность изготовления

См. также[править | править код]

Источники[править | править код]

Обсуждения на форумах[править | править код]

  1. Опыт использования котла Stropuva. ForumHouse.ru (2009—11). Архивировано 1 августа 2012 года.

Прочие[править | править код]

  1. Н. Н. Репин, Санитарно-технические устройства гражданских и промышленных зданий, 1953, стр 236 "..является котлом верхнего горения, так как пламя в них образуется на верхней поверхности топлива"
  2. Горное дело: энциклопедический справочник - Volume 3 - Терпигорев - 1958 - Page 144 "К этой группе относятся котлы типа ВНИИСТО— М (малометражный верхнего горения),"
  • 4.2.7.1. Котлы с верхним горением // Справочник потребителя биотоплива / под ред. Виллу Вареса. — Изд-во Таллиннского технического университета, 2005. — С. 89—90. — ISBN 9985-59-586-6.