Они изготавливались из чугуна или стали. Обычно самые старые котлы были изготовлены из чугуна. Несмотря на то, что теплоотдача была намного ниже теплоотдачи новых котлов, они еще продолжают служить в значительном количестве старых систем.
ЧУГУННЫЕ КОТЛЫ
Состоят из секций, собранных между собой на специальных ниппелях и крепежных тягах.
Секции трёх типов: передняя, задняя и определенное количество средних. Количество средних секций меняется в зависимости от тепловой мощности котла.
Секции чугунного теплообменника.
Секции (полученные литьем и прошедшие пескоструйную обработку и обрезку облоя) изготовлены в формах, которые позволяют реализовать, как камеру сгорания, так и каналы для отвода газов от горения. Касательно типа использованного материала, элементы могут быть изготовлены из серого чугуна (обычно проверенные при 4 – 6 атм.) или из чугуна с шаровидным графитом (обычно проверенные при 10 -18 атм.). Чугунные котлы, по сравнению со стальными, менее подвержены коррозии. Кроме этого, модульность элементов облегчает их монтаж в помещениях с дверьми или решетками доступа в ТП, которые имеют ограниченные размеры.
Современный чугунный котёл.
СТАЛЬНЫЕ КОТЛЫ
Они изготавливаются при сварке между собой стальных листов, труб и стальных профилей. Таким образом, можно легко изготовить требуемую геометрию, не прибегая к специальной плавке, которая обычно предполагает на много более высокие производственные затраты.
Кроме того, со стальными котлами можно создавать идеально герметичные каналы для отводных газов, что позволяет достичь горения под давлением: то есть горения с теплоотдачей ощутимо выше теплоотдачи, которую можно получить при горении атмосферного типа.
Стальные котлы, по сравнению с чугунными котлами, предоставляют следующие преимущества: (1) меньший вес, который позволяет легче перемещать их;
(2) меньшие объемы, что делает возможной или более простой их установку в помещениях с небольшими размерами;
(3) меньшая тепловая инерция, и, следовательно, введение в рабочий режим в более короткие сроки;
(4) меньше опасности выхода из строя по причине тепловых ударов.
Стальной газовый котёл.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ ТРАДИЦИОННЫХ КОТЛОВ.
Традиционные котлы не могли (и, естественно, не могут) работать правильно, ни при небольших расходах, ни при слишком низкой температуре.
Слишком низкая температура на обратке в котёл.
При температуре на обратке в котел ниже 50 -55°С (или придерживаться значений, указанных Производителем, если таковые имеются) могут возникнуть коррозия и тепловые удары: явления, угрожающие нарушением герметичности и уменьшением срока службы котлов.
Коррозия
Она проявляется от того, что при низкой температуре на обратке в котел водяной пар, который содержится в отводных газах, конденсируется. Этот конденсат (изначально чистая вода), в дальнейшем, вступая в реакцию с веществами, присутствующими в отводных газах, меняется с нейтрального состояния в кислое.
В случае дизельного топлива, вода соединяется с серой, образуя серную кислоту: кислоту очень сильную, которая заставляет конденсат становиться очень кислым и коррозионным.
А в случае газового топлива, вода соединяется с углекислым газом, образуя угольную кислоту: кислоту очень сильную, которая вызывает умеренную коррозию металлов. В любом случае, необходимо учитывать, что даже конденсат с умеренной коррозией может привести к серьезным повреждениям чугунных и стальных котлов.
Тепловые удары
Они вызываются сильными и внезапными изменениями температуры. В случае котлов, они проявляются, когда есть существенная разница температур теплоносителя внутри котла и поступающего из обратки. Эти термошоки (то есть удары, термин английский) могут привести к разрушению материалов, из которых изготовлены традиционные котлы. Самыми подверженными такой опасности являются чугунные котлы, но и стальные котлы не застрахованы от неё.
Тепловые удары очень опасны, прежде всего, по двум причинам:
(1) они вызывают серьезные повреждения за очень короткий срок,
(2) их не так просто устранить на этапах запуска и повторных пусков систем: то есть, на тех этапах, когда холодная вода в трубах и отопительных приборах подается непосредственно в котлы, в которых поддерживается высокая температура.
Слишком низкая циркуляция в котле.
В традиционных котлах минимальные расходы не должны быть менее 30-40% от номинальных расходов (или придерживаться значений, указанных Производителем, если таковые имеются).
Недостаточные расходы могут привести к сильному перегреву менее «омываемых» зон внутреннего теплообменника, или тех мест, где скапливается грязь. Такой перегрев может заставить воду испариться и, следовательно, привести к образованию отложений накипи и возникновению коррозии: явлений, которые, как мы подробно увидим в дальнейшем, могут привести к образованию трещин и разрушения корпуса котла.
