Chaudière à tubes de fumée : principe de fonctionnement et caractéristiques

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Chaudière à tubes de fumée : principe de fonctionnement et caractéristiques
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Depuis plus de deux cents ans, l'humanité utilise des équipements à tubes de fumée. Ces unités sont utilisées dans les systèmes de chauffage des entreprises d'élevage, dans diverses industries, dans les entreprises de construction, dans les unités militaires. Les solutions compactes ont trouvé une application dans le chauffage privé - dans les chalets, les chalets d'été et les maisons privées. Les chaudières à tubes de fumée modernes sont très différentes de leurs ancêtres - elles vous permettent d'augmenter considérablement le niveau de productivité sans modifier leurs dimensions globales.

Quelles sont les fonctionnalités ?

La forme et l'apparence de ces unités peuvent être très différentes. Cependant, dans la plupart des cas, des produits cylindriques se trouvent en vente. Les modèles à simple chaleur sont équipés de deux réservoirs. Dans ce cas, un réservoir est à l'intérieur de l'autre. Ces deux segments sont reliés par des brides et des collecteurs de vapeur.

Devant la machineune chambre de combustion est située et un système d'évacuation des produits de combustion est installé à l'arrière. Pour que la chaudière à vapeur fonctionne, il est nécessaire de la fournir en air. Ce dernier est contraint. L'air est amené sous la grille à l'aide d'un ventilateur. Il est fixé sur la plate-forme avant.

principe de la chaudière
principe de la chaudière

Les chaudières à tubes de fumée fonctionnant au gaz ou au diesel sont équipées d'un brûleur et d'un tuyau par lequel les produits de combustion sont évacués. Les chaudières sont équipées d'échangeurs de chaleur - le meilleur d'entre eux est un produit en acier. L'acier ne se corrode pas et ne se déforme pas en raison des fluctuations constantes de température.

Principe de fonctionnement

Ces chaudières sont l'une des sous-espèces d'unités à tubes à gaz, dont la surface est constituée de tubes à flamme. Du carburant liquide ou gazeux y circule.

Le principe de fonctionnement d'une chaudière à tubes de fumée est très simple. Il y a un brûleur à tirage forcé à l'avant des tubes de flamme. Il peut brûler du gaz ou des combustibles liquides. Le tube à flamme n'est rien de plus qu'une chambre de combustion. À l'intérieur, il brûle efficacement tout le carburant fourni à l'appareil.

Pendant le fonctionnement de tels équipements de chauffage, de la vapeur est générée. La température de la vapeur ne dépasse pas 115 degrés. La pression à l'intérieur n'est pas supérieure à 0,07 MPa. Cette vapeur convient au système de chauffage des maisons privées ou à une utilisation dans les processus industriels.

Types de chaudières

Faites la distinction entre les chaudières à vapeur et à tubes de fumée pour une utilisation en intérieur. La première chauffer le liquide de refroidissement avecpaire. À l'intérieur, il y a des réservoirs spéciaux pour cela. Ces derniers diffèrent en ce que le boîtier est chauffé à l'eau.

Caractéristiques des chaudières à vapeur

Ces modèles sont dans la plupart des cas équipés d'un échangeur de chaleur à trois voies. Avant que les produits de combustion ne soient rejetés dans le tuyau, ils effectuent trois passages dans les tuyaux, qui sont lavés à l'eau. Le premier mouvement est la chambre de combustion. Il y a la température la plus élevée. De plus, les gaz changent de direction et sont introduits dans les tuyaux du deuxième passage, puis dans les tuyaux du troisième passage. Ce schéma de mouvement est entièrement assuré par le ventilateur et le tirage naturel de la cheminée.

chaudières à vapeur à tubes de fumée
chaudières à vapeur à tubes de fumée

Le premier tuyau, comme déjà mentionné, est la chambre de combustion. Le second sert à détourner l'eau chauffée vers le système d'alimentation en eau chaude. Le troisième assure le fonctionnement du système de chauffage.

Le niveau d'eau dans le réservoir de la chaudière à vapeur à tubes de fumée est instable. Pendant le fonctionnement, l'eau peut bouillir et pénétrer sous forme de vapeur à l'intérieur, où les gouttes sont séparées à l'aide d'un séparateur. Il s'agit d'un processus obligatoire. Sinon, un coup de bélier se produira, ce qui n'aura pas le meilleur effet sur le fonctionnement de l'équipement. Les propriétaires doivent constamment surveiller la quantité d'eau dans la chaudière.

principe des chaudières à tubes de fumée
principe des chaudières à tubes de fumée

La plupart de ces unités sont utilisées dans des processus industriels et technologiques nécessitant une efficacité énergétique maximale. Les chaudières de ce type créent une énorme quantité de chaleur pour chauffer les réservoirs de carburant, les dégazeurs et les turbines.

Unités de chauffage à eau

Le design est un corps et des couvertures - avant et arrière. Il existe également des tuyaux pour l'évacuation des gaz, des supports. Le boîtier a une chambre de combustion sous la forme d'un tube à flamme avec un fond arrondi. Il y a une zone de convection à l'intérieur. De plus, la chaudière est recouverte de matériaux spéciaux pour l'isolation thermique.

Les gaz changent ici de direction et retournent vers la partie frontale. Après avoir cédé de la chaleur à l'eau ou à un autre liquide de refroidissement, ils seront évacués dans la cheminée.

Chaudières à vapeur électriques

Nous avons examiné le principe de fonctionnement des chaudières à tubes de fumée fonctionnant au gaz ou au combustible liquide. Mais il y a aussi des unités électriques. Contrairement aux analogues qui nécessitent du gaz ou du combustible liquide, les appareils électriques ne brûlent pas d'oxygène dans l'air et n'ont pas besoin de réserves de combustible. De nombreux modèles sont équipés de systèmes d'automatisation et de télécommande. Ces modèles sont beaucoup plus rentables que leurs homologues à essence ou diesel.

HRSG

Pour les processus de production, des chaudières spéciales à tubes de fumée sont utilisées, dans lesquelles il n'y a pas de chambre de combustion habituelle. Pour préparer la vapeur, ces modèles utilisent la chaleur générée à la suite de divers processus. Pour les charges légères, des solutions de conduites de gaz sont utilisées.

principe de fonctionnement des chaudières à tubes de fumée
principe de fonctionnement des chaudières à tubes de fumée

Pour l'industrie, l'émission de produits dangereux à l'air libre est réduite, le coût de la purification des gaz est considérablement réduit et il est possible d'utiliser un combustible peu coûteux pour le chauffage.

Tube d'eau et vapeur à passage uniqueunité

La chaudière à tubes de fumée et la chaudière à tubes d'eau sont différentes l'une de l'autre. Tube à eau - l'exact opposé d'une unité à tubes de fumée. De par la façon dont ces solutions fonctionnent, elles distinguent le tube d'eau et le flux direct.

La chaudière à tambour à vapeur a des tuyaux dans la conception de l'écran de combustion reliés à des tambours de diamètre moyen. L'eau ou un autre liquide de refroidissement circule plusieurs fois dans des tuyaux non chauffés, améliorant ainsi la conductivité thermique. Les fûts sont des réservoirs à l'intérieur desquels l'eau et la vapeur sont séparées. La circulation dans les fûts peut être forcée ou naturelle.

Il n'y a pas de tambour dans la chaudière à passage unique. Ce n'est rien de plus qu'un serpentin situé à l'intérieur du foyer. Le liquide de refroidissement est pompé dans la bobine à l'aide d'une pompe. L'eau dans la chaudière à tubes d'eau s'écoule à travers les tubes de l'évaporateur et se transforme en vapeur. Dans la zone de transition, le processus de formation de vapeur se termine, puis il est acheminé vers le surchauffeur.

principe de la chaudière à tubes de fumée
principe de la chaudière à tubes de fumée

Ces chaudières sont des systèmes hydrauliques en boucle ouverte et peuvent fonctionner à des pressions supérieures ou inférieures à la pression spécifiée.

Parmi les principaux avantages figurent une vitesse de chauffage élevée, une excellente circulation, une efficacité supérieure à celle des chaudières à tubes de fumée, une protection contre la surchauffe, la possibilité d'utiliser différents types de combustibles, une taille compacte.

Caractéristiques de fonctionnement

Le principe d'une chaudière à tubes de fumée repose sur la préparation de la vapeur. Par conséquent, l'unité nécessite une attitude appropriée. Vous devez surveiller régulièrement la stabilité de l'ouvrage. Le fabricant spécifie les exigences poursécurité.

Les points principaux sont le tartre et les dépôts. Ils sont souvent à l'origine de pannes d'équipements. En raison de la conception du pipeline, les dépôts s'accumulent de manière inégale à l'intérieur, ce qui peut provoquer une surchauffe.

Du fait qu'une chaudière à tubes de fumée en acier utilise plus d'eau pour fonctionner, contrairement à une homologue à tubes d'eau, il existe un risque d'explosion. La structure des tuyaux réduit le taux de circulation du liquide de refroidissement - les zones dites stagnantes se forment.

chaudières à tubes de fumée
chaudières à tubes de fumée

L'entretien de la chaudière est le remplacement rapide des échangeurs de chaleur, le nettoyage régulier, la surveillance des travaux. Si vous suivez les instructions, la chaudière fonctionnera plus longtemps que la période déclarée par le fabricant.

Pour et contre

L'avantage principal de ces solutions est l'autonomie. Avec l'aide d'unités abordables, vous pouvez assembler un excellent système de chauffage facile à utiliser. Si nécessaire, des chaudières à tubes de fumée à trois passages peuvent chauffer de l'eau pour l'alimentation en eau chaude. Tout dépend du choix du carburant - avant d'acheter, vous devez vous concentrer sur les modèles fonctionnant au gaz, au diesel et à l'électricité.

Le combustible et les matériaux à partir desquels la chaudière est fabriquée affectent considérablement la durée de vie. En moyenne, la durée de vie est de 20 à 50 ans. Des réparations peuvent être effectuées si nécessaire. L'automatisation et l'électronique permettent de régler la température et de la maintenir à un niveau constant.

le principe de fonctionnement des chaudières
le principe de fonctionnement des chaudières

Parmi les lacunes, les critiques soulignent la nécessité d'unecontrôle et entretien. Après un certain temps, la chaudière nécessite un nouveau signet de combustible. Cela est particulièrement vrai pour les modèles à combustible solide. Parfois, vous devez nettoyer la chambre de combustion de la suie et des scories, nettoyer la cheminée.

Conclusion

Donc, nous avons découvert ce que sont les chaudières à tubes de fumée. Ces unités sont un excellent remplacement pour les unités à gaz traditionnelles. Mais pendant le fonctionnement, il y a certains inconvénients. Le principal avantage de ces unités est l'autonomie et la polyvalence. De plus, la conception est réparable et relativement simple. L'équipement est adapté à la préparation d'eau chaude. Et bien que de tels systèmes ne soient pas très pertinents pour un immeuble à appartements, il s'agit d'un chauffage abordable pour les maisons de campagne et les chalets.

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