O princípio de funcionamento e o dispositivo de uma caldeira a vapor - diferenças, vantagens

O equipamento de aquecimento no mercado moderno é representado por um grande número de modelos. Destes, os mais comuns são as unidades movidas a gás. Este fato pode ser explicado de forma bastante simples: o combustível descrito é um dos produtos energéticos disponíveis, com o auxílio do qual os sistemas operam de forma autônoma. O princípio de operação e as vantagens das caldeiras de piso de circuito duplo são conhecidos não apenas por especialistas, mas também por muitos proprietários de imóveis privados.

Se você também decidiu equipar um sistema de aquecimento em sua casa, então você deve saber como uma unidade de duplo circuito montada na parede com uma câmara de combustão aberta difere de uma versão de piso, na qual a câmara é fechada. Também será útil saber onde são utilizados os sistemas de circuito duplo, bem como qual a sua estrutura e princípio de funcionamento. Os modelos de caldeira a gás podem ser classificados em circuito único e circuito duplo.

Os primeiros têm serpentina, que só dá a possibilidade de aquecimento dentro da casa. As caldeiras de duplo circuito possuem duas bobinas ou circuitos, um deles destinado ao aquecimento e o outro à água, normalmente utilizada para fins sanitários.

O que é isso

Na queima de qualquer combustível - gás, carvão, turfa, coque e outros, além do calor, também é liberado vapor. À medida que sobe, ele esfria ao entrar em contato com o ar de temperatura mais baixa, e parte dele se transforma em condensado no canal de fumaça, ou seja, em umidade que escorre pelas paredes. Este é um fenômeno físico natural, mas negativo e até mesmo perigoso, que pode se transformar nas consequências mais prejudiciais para todo o sistema de aquecimento (abaixo, em uma seção separada, vamos dizer quais).

Armadilhas de tigela de vapor invertidas

Este tipo de purgador funciona segundo o princípio de um copo de gás colocado de cabeça para baixo na água. Quando preenchido com vapor, ele tende a subir; preenchido com condensado, ele desce. Esse vidro invertido é conectado a uma válvula que abre quando é abaixada e fecha quando é elevada. O design da tigela invertida é insensível a golpes de aríete e travas de vapor, pode operar em altas quedas de pressão e permite uma evacuação constante de gases e ar.

Causas e fatores que afetam a formação de condensação

Imediatamente, notamos que eles não são listados em nenhuma ordem específica e não de acordo com sua importância. Então, é isso:

• A temperatura do vapor (gás residual que sai da cabeça do forno) não excede 100 ° C. Esta é uma desvantagem típica para uma parte significativa das unidades de aquecimento modernas.
• O tubo é muito longo - a fumaça esfria rápida e fortemente na parte superior.
• O combustível selecionado é úmido (saturado com umidade durante o armazenamento) ou simplesmente pouco adequado (inicialmente contém uma grande porcentagem de água).
• A folga do porco foi reduzida devido a uma diminuição no empuxo, que surgiu devido ao acúmulo de depósitos de fuligem.
• A tubulação não está suficientemente isolada e / ou feita com o material incorreto (por exemplo, zinco em uma camada).
• O ar exterior é muito mais frio do que o vapor que sai e, devido à grande diferença de temperatura, a condensação na chaminé de uma casa particular acumula-se rapidamente e em grandes volumes.
• O gás de exaustão fica preso nas paredes ásperas.
• A alimentação de ar fresco da estufa é inexistente ou insuficiente, o que faz com que a tiragem seja insuficiente, o combustível queima lentamente e não é totalmente queimado.
• O canal de saída já contém alguma quantidade de líquido que entrou por causa da precipitação ou por algum outro motivo.
• O tubo tem defeitos e / ou falhas de projeto - ele tem seções muito inclinadas ou mesmo horizontais, sua seção transversal difere da área do projeto (para cima ou para baixo) e semelhantes.
• Má tiragem - quanto mais rápido o gás sai do sistema, melhor, menos tempo resta para o resfriamento e a formação de umidade.
• O recuperador está mal dobrado - uma parte significativa da energia libertada é gasta no aquecimento (e não no aquecimento da divisão). Isso leva a uma baixa temperatura de saída do vapor, e o que isso ameaça, já esclarecemos acima.

Todos esses fatores provocam o aparecimento de fluido, mas atuam em graus variáveis: alguns são mais fortes, outros são mais fracos.

Influência do material na formação de condensação

Uma caldeira a gás difere de uma caldeira a gás elétrica ou de combustível sólido por operar de forma que uma certa quantidade de umidade é sempre formada no sistema. Por isso, ao comprar e instalar é especialmente importante pensar na questão do isolamento e decidir do que será feita a chaminé. O prazo e a segurança de operação do equipamento de aquecimento dependem da escolha correta.

Tijolo

Bem montado (sem fissuras e fissuras), será capaz de reter efetivamente o calor, o que permitirá que suas paredes permaneçam frias por muito tempo, o que significa que ajudará a manter a tração normal. Por outro lado, ele precisa ser aquecido por muito tempo e, enquanto a temperatura permanecer baixa, o líquido se acumula de forma relativamente ativa.

Observe também que o tijolo é facilmente destruído pelo contato com soluções ácidas e temperaturas extremas. Portanto, é clássico e caro (se feito com bons tijolos), mas não é a melhor escolha.

Tubos de aço inoxidável

O próprio material, cuja superfície é perfeitamente lisa, é resistente à corrosão e aos meios agressivos. Agora sobre a solução construtiva.

Para não ver como o condensado flui da chaminé, é necessário usar parede dupla e não parede simples. A tecnologia de fabricação em sanduíche implica anéis duplos de diferentes diâmetros, entre os quais existe uma camada de isolamento em fibra de basalto não inflamável. Com esse isolamento adicional, o aço inoxidável não apenas aquece rapidamente, mas também resfria por um longo tempo. E isso sem o acúmulo de umidade e fuligem por dentro.

Tubos cerâmicos

Eles são bastante duráveis ​​e têm as seguintes vantagens:

• aquecer rapidamente e esfriar lentamente, o que significa que eles retêm calor com eficácia;
• universal, não depende do tipo de combustível dos fogões;
• fácil de manter e, portanto, está em operação há décadas;
• à prova de fogo - eles não têm medo de incêndios de fuligem.

Existem também desvantagens, elas residem no grande peso da estrutura, o que pode acarretar em dificuldades de instalação e alto custo.

Furanflex chaminés

Você também pode considerar este material compósito, para não pensar que a condensação da tubulação de uma caldeira a gás ou fogão pode danificar o sistema de aquecimento. A umidade não se acumula nas paredes do canal, pois são feitas de resina polimérica reforçada com fibra de vidro.

A luva furanflex acabada pode ter qualquer comprimento, diâmetro e, se instalada corretamente, será completamente selada. Diga um "não" categórico aos vazamentos e um "sim" confiante à tração consistentemente poderosa. A instalação é rápida e limpa, sem demolição de paredes, tetos, partes do telhado, estruturas de suporte, e é fácil de executar mesmo após o acabamento. O material não é danificado mesmo quando a temperatura do vapor atinge 250 ° C.

As principais desvantagens do furanflex são seu alto preço (2-3 vezes mais caro do que as chaminés de aço inoxidável), instalação cara. Em caso de dano na manga, é difícil acessar o elemento, e a compra de todo o sistema pode atingir significativamente o bolso.

Chaminés de cimento-amianto

Anteriormente, eles eram usados ​​em todos os lugares, hoje, com o desenvolvimento da tecnologia, eles são considerados moralmente obsoletos.Escolhendo esta opção, você pensará não apenas sobre por que a condensação se forma na chaminé, mas também como eliminar as consequências da inalação de poeira de amianto. E será liberado durante o processo de aquecimento (quando os ácidos contidos nos gases de combustão começam a destruir o canal), instala-se na sala e entra nos pulmões ao inalar.

Este material tem outras desvantagens: não é suficientemente estanque, não retém bem o calor e absorve líquidos de forma relativamente ativa. Some-se a isso a rugosidade da superfície (que, como vimos acima, é ruim), alta porosidade e tendência a fissuras sob a influência de altas temperaturas, um limiar de 300 ° C, acima do qual existe o risco de explosão .

Tubos de aço e galvanizados (parede única)

Eles são leves e baratos - a manga sairá 50-80% mais barata do que a manga de tijolo, para não mencionar o resto. Mas, ao mesmo tempo, existem desvantagens, e a principal delas é que o canal se esgota rapidamente. Isso se deve à incapacidade de suportar os efeitos da condensação e altas temperaturas. O aço pode enferrujar, pois tem baixa resistência à corrosão. E o zinco, quando aquecido acima de 419 ° C, emite substâncias tóxicas, portanto, os produtos de metal laminado a partir dele só podem ser usados ​​em baixa temperatura dos gases de exaustão.

Assim, recomendamos optar por chaminés de aço inoxidável isoladas.

Além de escolher um material adequado, é necessário instalar de acordo com as instruções. A não montagem do tubo pode causar condensação e sedimentação de fuligem.

Nossa produção

Chaminés de parede simples

Chaminés de parede dupla

Elementos de montagem

Purificadores de vapor bimetálicos

Aqui, a haste da válvula atua como um elemento de trabalho, no qual são fixadas placas bimetálicas com diferentes coeficientes de expansão.

Os elementos são selecionados de forma que no estado frio as placas sejam um disco plano que permite a passagem do ar e do condensado. Quando aquecidas, as placas se expandem e dobram de maneira desigual, movendo a haste para fechar e evitando que o vapor escape. Como resultado, o purgador bimetálico pode ser usado como uma saída de ar. Além disso, esse tipo é adequado para instalação em linhas de vapor superaquecido, uma vez que o elemento é estruturalmente composto por materiais que podem suportar altas temperaturas.

Você pode comprar qualquer um dos tipos listados de purgadores de vapor nos nossos. Nosso sortimento inclui todos os tipos dos principais fabricantes a preços acessíveis. Ao encomendar um purgador, lembre-se de que não existe uma opção universal. Em cada caso, você precisa selecionar um elemento levando em consideração os parâmetros de seu sistema de vapor condensado. Se tiver alguma dificuldade, contacte os nossos especialistas - iremos ajudá-lo na escolha do equipamento. Você pode nos contatar da maneira que for conveniente para você.

O aparecimento de umidade em caldeiras de circuito duplo

Além da chaminé, pode ocorrer condensação nas tubulações de água das caldeiras a gás de 2 circuitos. É tudo uma questão de diferença de temperatura, devido à qual o tubo pode enferrujar e falhar.

O problema pode se manifestar por um dos seguintes motivos:

• A ventilação não está funcionando corretamente (a potência de extração é insuficiente).
• O clima interno é desfavorável - o nível de umidade é constantemente excedido.
• O equipamento está operando no modo errado (calculado erroneamente).

Infelizmente, as características da caldeira não permitem eliminar completamente o condensado, mas o isolamento da tubulação e da chaminé podem reduzir a taxa de acúmulo de umidade.

Requisitos de design de chaminé

Eles são estipulados pelas disposições do SNiP 41-01-2003 e se resumem ao seguinte:

• altura do canal de pelo menos 5 m;
• o tubo se eleva acima do telhado plano em pelo menos 1 m, acima do inclinado - dependendo da distância entre a cumeeira e a cabeceira (em 0,5 mm, rente ou em ângulo de até 10 0);
• manga horizontal não superior a 1 m de comprimento;
• a soma das projeções das zonas inclinadas e horizontais é estritamente de até 2 m, e as seções verticais também aumentam no mesmo comprimento.

Descobrimos por que a condensação está se acumulando na chaminé e agora vamos ver como evitá-la. Em primeiro lugar, a correta instalação do tubo ajuda a evitar o aparecimento de excesso de umidade.

Regras de instalação

É importante tornar o sistema vedado, isolado, impermeável, protegido da ação destrutiva de meios agressivos. Para fazer isso, é necessário selecionar materiais adequados para disposição e isolamento e, em seguida, ser orientado pelos seguintes princípios:

• A montagem da chaminé deve passar por “condensado” e não por “fumaça”. Para chaminés de parede simples, na montagem "por condensação", a extremidade superior é inserida na inferior. Para estruturas isoladas em sanduíche, esta regra se aplica à montagem interna. Neste caso, a parte externa é montada "por fumaça".
• Trate cada junta com um composto de vedação.
• Não se desvie da vertical em mais de 30% (desvios menos graves são aceitáveis).
• Faça seções horizontais não maiores que 1 m.
• Use acessórios da mesma seção transversal (em todo o canal).

A instalação deve ser realizada respeitando as tecnologias e escolhendo com competência o material do tubo. Evite usar materiais obsoletos e perigosos (amianto) ou materiais difíceis de construir (como tijolos). É melhor usar kits de chaminés prontos, que são apresentados no site feflues.ru. Os preços podem ser encontrados na lista de preços.

Purificadores de vapor flutuante (mecânicos), princípio de operação:

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RCP

Princípio de operação (princípio de operação) flutuador armadilhas de vapor com base na diferença de densidade entre vapor e condensado. O atuador é um flutuador esférico ou um flutuador de vidro invertido. O flutuador é conectado à válvula de escape por meio de uma alavanca. O condensado entra no corpo do sifão e, enchendo-o, levanta a bóia, enquanto abre a válvula de drenagem. Quando o sistema é inicializado, o ar entra no dreno de condensado, que é facilmente removido para a linha de condensado. Essas armadilhas fornecem drenagem contínua de condensado e são mais adequadas para sistemas com grandes superfícies de transferência de calor e a formação de grandes volumes de condensado.

As vantagens dos purgadores flutuantes:

• Operação estável com cargas baixas;
• Resistente a flutuações repentinas de pressão;
• Alta produtividade (até 150 toneladas de condensado por hora!);
• Confiável na operação, resistente a golpes de aríete;

Desvantagens dos purgadores de vapor de flutuação:

• Baixa resistência à sujeira;
• Se a bóia quebrar, a válvula ficará constantemente fechada, o que pode levar ao rompimento da tubulação;
• Possíveis danos de geada;

Durante a operação, o corpo do purgador do flutuador deve sempre conter água (selo d'água). A perda desta vedação de água pode resultar no escape desimpedido de vapor pelo purgador. Isso pode acontecer com uma queda acentuada na pressão do vapor e, como resultado, ebulição do condensado. Para evitar isso, em sistemas onde flutuações de pressão são possíveis, uma válvula de retenção é instalada a montante do purgador. O purgador de vapor flutuante pode ser danificado por congelamento. Ao instalar a armadilha de flutuação ao ar livre, é necessário usar isolamento térmico na caixa.

O que fazer se a chaminé estiver vazando

Sim, não será possível proteger totalmente contra a umidade nas paredes do canal, mas pelo menos o volume de sua aparência pode ser reduzido, porém, na fase de construção de uma edificação e arrumação da cobertura.Mas e se a casa não for nova (por exemplo, você comprou de alguém), já está em funcionamento há muito tempo e já tem esse problema.

Existem medidas eficazes e é perfeitamente possível tomá-las mesmo sozinho. A seguir, explicaremos várias maneiras, mas primeiro responda a uma pergunta simples: o que você vai usar para aquecer?

Concentre-se não só no preço do combustível, mas também em seu respeito ao meio ambiente (afinal disso depende a sua saúde e a de seus entes queridos), a economia de consumo e, atenção, seu teor de umidade natural. De fato, no mesmo óleo combustível ou gás há uma porcentagem menor de água do que na madeira. Além disso, considere a facilidade com que o combustível absorve líquidos. Qualquer árvore deve ser seca antes do uso, turfa ou carvão são estritamente proibidos de molhar.

Agora vamos ver como resolver o problema.

Limpeza de tubos

Como evitar o excesso de umidade e lidar com a condensação na chaminé? Remova a fuligem em tempo hábil. Por se assentar nas paredes do canal, tornando a superfície rugosa e, portanto, prejudicando a tiragem - os gases de combustão ficam presos em "cavidades" criadas artificialmente.

A quantidade de fuligem depende do combustível usado e do sistema instalado. Com um fogão a carvão, vai ser muito, com uma caldeira a gás - não chega. Mas ela ainda será. Portanto, é importante limpar o interior do canal pelo menos duas vezes, de preferência três vezes ao ano. Escolha qualquer método conveniente, mecânico ou químico, apenas no primeiro caso, atue com cuidado para não danificar as paredes e, no segundo, utilize compostos ecologicamente corretos e não muito agressivos.

Aquecimento

É importante evitar a formação de condensação excessiva na chaminé, mesmo na fase de construção de uma casa ou banho. Para tanto, é necessária a utilização de uma estrutura isolada, a saber:

• chaminé de parede única em um poço isolado;
• chaminé de parede dupla.

Como eliminar a condensação na chaminé da chaminé se faz frio constante? É necessário isolá-lo com materiais modernos de isolamento térmico. Se você tem uma chaminé de tijolo, a melhor opção para evitar a condensação é usar um sanduíche de aço inoxidável.

Proteção do canal da precipitação

Obtido instalando acessórios - você precisa instalar:

• dreno de condensado de chaminé - recipiente para coleta de condensado, geralmente feito de aço inoxidável; coloque tal elemento abaixo do bico de forma que, se necessário, possa ser facilmente esvaziado;
• defletor (guarda-chuva com proteção contra o vento) - instalado no final da chaminé (previamente colocado um cone no sanduíche), evita que a precipitação caia na tubulação;
• viseira - com ou sem cata-vento, em forma de fungo (telhado de quatro águas), com tampa que abre ou não; mas em qualquer caso, irá proteger contra a precipitação direta - gotas de chuva e flocos de neve.

Esses elementos estabilizam a tração, eliminam a possibilidade de estourar e tornam a aparência da cobertura mais moderna e estética.

Instalação de um coletor de alimentação

Nas chaminés das caldeiras a gás, a condensação geralmente se forma em seções de tubos horizontais. Para resolver este problema, é instalado um coletor como segmento de tubo, ao qual é fixado um ângulo de 90 ° de forma que a chaminé seja inclinada em direção à caldeira. Isso é feito para que a umidade possa fluir para o coletor de condensado.

É possível calcular a probabilidade de condensação

Sim, se aparecer devido ao sobreaquecimento das paredes devido a demasiada emissão de vapor. Nesse caso, é realista determinar qual deve ser a potência do equipamento operacional.

Em geral, a taxa de liberação de calor (por 10 m2 de área da sala) é de 1 kW. Se o teto do quarto não for superior a 3 metros, a fórmula é a seguinte:

MK = S * UMK / 10, onde

MK é a potência calculada da caldeira em kW; S é a área da divisão em que funciona a unidade de aquecimento; UMK é um indicador específico que depende da zona climática de residência e é igual a:

• 0,9 - para o sul;
• 1.2 - para a banda média;
• 2 - para latitudes do norte.

Se for usada uma caldeira de circuito duplo, o valor MK resultante deve ser multiplicado por 0,25 (fator adicional).

Benefícios das caldeiras a gás

As principais vantagens são:

• Não há necessidade de armazenar combustível. Isso economiza tempo e dinheiro.
• Limpeza em uso. Não há necessidade de limpar constantemente o lixo, fuligem e fuligem.
• Eficiência. Uma caldeira devidamente selecionada aquece a sala de vapor em menos de 1 hora.

É importante saber! O cálculo da potência de um queimador de gás é baseado em uma proporção de 252 kcal por 0,4 m3. Exemplo de cálculo: uma sala de vapor tem dimensões de 2x1 5 x 1,7 metros. O volume é 5,1 m3. 5,1 / 0,4 * 252 = 3213 kcal.

Para converter kcal em kW, usamos o coeficiente 0, 001163,3,213 kcal x 0,001163 = 3,7 kW.

É melhor que a potência da caldeira selecionada seja superior à calculada. Isso aumentará sua vida útil. A potência necessária de um queimador de gás pode depender de vários outros fatores variáveis.

Um especialista em gás ajudará a determinar a capacidade com base nestes fatores:

• Lucratividade. O gás natural é um combustível mais barato do que o diesel ou a madeira.
• Fácil de operar.
• Segurança. O equipamento de gás moderno está equipado com um sistema de controle de gás. Se o queimador apagar, o fornecimento de gás será desligado automaticamente.

E então você veio ao armazém comprar uma caldeira a gás para o banho. O gerente da loja dará conselhos, falará sobre as desvantagens e vantagens das diferentes opções. O conhecimento básico o ajudará a entender as informações e escolher o modelo mais adequado.

Consequências da formação de condensação no interior da chaminé

A umidade não é simplesmente coletada, mas misturada com produtos da combustão - ácidos agressivos (nítrico, carbônico, sulfúrico). Ao se depositar nas paredes, esses compostos nocivos destroem gradativamente o canal (se for de tijolo, aço liso ou outro material com baixa resistência à corrosão). A condensação excessiva leva à formação de fuligem, que entope a mangueira, prejudicando a tiragem, resultando em risco de incêndio na chaminé e retroprojeção.

Medidas preventivas

Vamos explicar-lhe como eliminar a causa da condensação na chaminé. É simples: você precisa prevenir o aparecimento e desenvolvimento de fatores de formação de umidade. Isto exige:

• projetar com competência um sistema de aquecimento e equipá-lo estritamente de acordo com os desenhos;
• montar corretamente o respiradouro de gases de combustão em material resistente a ambientes agressivos e altas temperaturas;
• fornecer isolamento térmico de alta qualidade;
• para maximizar o empuxo - instalando defletores, visores, turbinas rotativas;
• usar combustível adequado e seco;
• realize a limpeza regular das superfícies internas da manga.

Agora que você sabe por que se forma a condensação na chaminé de uma caldeira de combustão e como eliminá-la, pode estender a vida útil do sistema de aquecimento, além de aumentar a comodidade e eficiência de seu uso.

O que é uma caldeira de condensação e em que funciona

Para entender as características de alta economia de combustível de uma caldeira de condensação, vamos lembrar como funciona qualquer caldeira de aquecimento.
Em qualquer caldeira de aquecimento, vários tipos de combustível são queimados, a energia da combustão é transferida para o calor do refrigerante. Mas nem todo o calor vai para o refrigerante. Parte do calor é dada ao corpo da caldeira, parte do calor vai embora com o vapor de água, que fica contido nos produtos da combustão.

O dispositivo de uma caldeira de condensação permite a condensação do vapor de água dos produtos da combustão. O processo físico de condensação é acompanhado pela liberação de calor, que é devolvido ao sistema de aquecimento. Isso permite que você alcance uma economia de calor de 10-15% em comparação com caldeiras convencionais, como resultado, para reduzir o consumo de combustível.

Observação: O principal combustível para caldeiras de condensação é o gás.