Зачем нужна футеровка топки в котлах «Суворов» и «Суворов-М»?

На первый взгляд, футеровка противоречит здравому смыслу, поскольку существенно снижает теплопроводность стенок топки. Однако при более глубоком рассмотрении физических процессов, протекающих в твердотопливном котле в различных условиях, выясняется, что можно создать конструкцию, в которой футеровка не только не снижает полноту поглощения тепла от горящего топлива, но и улучшает другие характеристики котла.

Преимущества футеровки

Действительно, через футеровочную плиту, изготавливаемую из термостойкого теплоизолирующего материала, к стенке топки проходит меньше тепловой энергии. Однако за счет того, что из камеры сгорания фактически убирается периферийная зона с низкой температурой вдоль ее стенок, увеличивается горячее ядро и тем самым повышается средняя температура. А поскольку мощность теплового излучения, согласно закону Стефана-Больцмана, зависит от четвертой степени температуры тела, то даже небольшое увеличение средней температуры приводит к существенному росту мощности теплового излучения и повышению температуры дымовых газов.

Так, например, увеличение температуры в топке на 20 % приводит почти к двукратному росту мощности теплового излучения. Конфигурация газового тракта пиролизных котлов «Суворов» и «Суворов-М» устроена так, что часть этого излучения поглощается непосредственно его теплообменной поверхностью. В результате таких конструкционных особенностей:

• уменьшенная теплопередача в топке через футеровочные плиты с избытком компенсируется увеличением теплопередачи через теплообменные поверхности в газовом тракте;
• повышение температуры в топке приводит к снижению выделяющихся из топлива частиц в твердой и жидкой фазе;
• организованное замедление движения дымовых газов способствует более полному сжиганию этих частиц.

Благодаря футеровке отложения практически не образуются в топке и только частично появляются на теплообменных поверхностях газового тракта при работе на небольших мощностях. В итоге повышается экономичность котла и упрощается его обслуживание (за счет уменьшения площади, подлежащей чистке, и увеличения периода между обработками поверхности газового тракта).

Продление срока службы котла – еще один плюс футеровки

Отсутствие появления отложений в топке важно еще и с точки зрения обеспечения долговечности отопительного агрегата. Дело в том, что когда в топке топливо находится в непосредственном контакте с водяной рубашкой, на стенках камеры сгорания образуется слой отложений из углерода, закоксовавшихся и несгоревших смол, имеющих пористую, слоистую, достаточно прочную гидрофильную структуру.

При эксплуатации котла в различных условиях (высокая влажность дров, низкая температура теплоносителя, конденсат из дымохода) неизбежно выпадение конденсата на стенках топки. За счет пористой структуры отложений в них дольше сохраняется влага, которая при повышенных температурах приводит к ускорению коррозии железа и в итоге – к прогоранию стенки топки.

Таким образом, футеровка камеры сгорания теплоизолирующими плитами в разработанном семействе котлов приводит к повышению их эффективности, продлению срока службы и улучшению эксплуатационных характеристик.