Výměník tepla praskl. Proč se litinový kotel porouchá?

Co způsobuje kolaps sekcí litinového topného kotle a jak se tomu vyhnout? Co je výhodnější – výměna prasklé sekce nebo celého kotle? Podívejme se na příklady.

Podlahové kotle se dodávají ve dvou verzích – litinové a ocelové.

Litina – vyrobena z profilů, jako radiátory topení. Sekce litinového výměníku se může zhroutit v důsledku nesprávného provozu kotle nebo chyb v návrhu topného systému. Výměna bude drahá a např. u nízkokapacitních kotlů může jít o vyhozené peníze.

Je lepší porozumět tomu, co váš kotel ohrožuje a zakročit předem.

Proč praskne výměník tepla a jak tomu zabránit?

Náhlá změna teploty

Studená voda teče do velmi horkého kotle. Teplotní rozdíl je příliš velký: sekce výměníku tepla to nevydrží a praskne.

Proč se to děje? Podívejme se na dva běžné případy:

1. Majitel kotle doplňuje studenou vodu do systému – z důvodu malého množství chladiva nebo nedostatečného tlaku – v okamžiku, kdy je kotel nahřátý na plný výkon. V některých systémech se doplňování provádí studenou vodou a kohoutek je instalován u vstupu do kotle. Teplota studené vody může být 10-20 stupňů Celsia a teplota kotle může být 80-100 stupňů.

Jak bojovat: Vodu z bojleru je vhodné doplňovat teplou vodou. Kohoutek by neměl být instalován před kotlem, ale na okruhu.

2. Ve velkém topném systému s výkonným kotlem a dlouhým potrubím potřebuje chladicí kapalina více času na zahřátí. Změny teploty jsou možné v chladném počasí, kdy se kotel zapne okamžitě na plný výkon, ale potrubí již zamrzlo. V důsledku toho studená voda ze zpátečky proudí do horkého výměníku tepla. To se může stát například po vypnutí kotelny kvůli práci nebo při prvním mrazu.

Jak bojovat: nainstalujte hydraulickou šipku (hydraulický separátor) a směšovací čerpadlo. To umožní, aby se část tepla přenesla do zpětného vedení, čímž se zabrání vniknutí studeného chladiva do kotle.

Při nadměrném teplu, na které není kotel dimenzován, se litinové články velmi roztahují, deformují a praskají.

Časem se na povrchu výměníku tepla může vytvořit vodní kámen. Pokud není kotel propláchnut, dochází k postupnému zanášení sekcí a průtok chladicí kapaliny se může výrazně snížit nebo úplně zastavit. Bez odvodu tepla kotel nepředává teplo vodě a ohřívá se na příliš vysokou teplotu.

Jak bojovat: Topný systém pravidelně proplachujte.

Bude zlomená část vyměněna v rámci záruky?

Nové kotle mají záruku na výměníky 2 roky. Ve většině případů však ke zničení dochází vinou majitele (nezáruční případ):

• Chyby při navrhování topného systému;
• Nesprávná obsluha;
• Údržba nebyla provedena včas.

Mohu si to vyměnit sám?

Pro profesionály je obsluha jednoduchá. Zahrnuje: demontáž kotle, demontáž poškozené sekce, vymazání nové sekce, montáž výměníku na místo, kontrolu funkčnosti systému.

• Hmotnost sekce – od 30 do 40 kg na malých kotlích. Ve videu níže je hmotnost sekce − více než 200 kg.
• Cena sady nářadí – od 100 do 300 tisíc rublů.

Co je výhodnější – výměna sekce nebo celého kotle?

V obou případech to není levné. Úspory jsou patrné při výměně sekce na výkonných kotlích. Výměna článku je levnější než nákup a instalace nového kotle, ale pokud je nízkopříkonový, není výběr tak jednoznačný.

Příklad: malý kotel 40 kW.

* proplach je nutný, pokud kotel praskne z důvodu přehřátí – z důvodu zanesení. Důvod lze zjistit až na místě – při demontáži.

Stále je dražší koupit kotel (rozdíl je 35 000 rublů), ale bude nový, bez opotřebení a se zárukou. Navíc vám z toho starého zůstane náhradní díly.

Ještě jednou to nejdůležitější:

1. Výměník tepla praskne v důsledku náhlé změny teploty nebo přehřátí.
2. Hlavními důvody jsou chyby v návrhu vytápění a nesprávná obsluha.
3. Pokud kotel není pravidelně proplachován, zvyšuje se riziko zničení.
4. Výměna svépomocí je nemožná, pokud nemáte drahý speciální nástroj.
5. Výměna sekce je levnější než nákup nového kotle, ale při nízkém výkonu může mít smysl přeplatit.

Pokud potřebujete pomoc s instalací, opravou nebo nastavením zařízení, přejděte do sekce služby.

Pokud máte nějaké dotazy nebo nápady, napište nám.

V očekávání topné sezóny jsme se rozhodli věnovat tématu provozu a údržby nástěnných kotlů a zejména jejich výměníků. V navrhovaném materiálu nejsou žádná technická odhalení, ale někdy i specialistovi, který hluboce rozumí všem nuancím provozu kotle, může být užitečné pamatovat si, jaké problémy mohou nastat při jeho provozu a údržbě.

Klasická definice tepelného výměníku je, že se jedná o „technické zařízení, ve kterém dochází k výměně tepla mezi dvěma prostředími s různou teplotou„. Ohřev jednoho média na vysokou teplotu druhého je hlavní funkcí výměníků tepla, ale spolu s výměnou tepla v nich může docházet i k procesům fázového přechodu (kondenzace, vypařování, míchání). Je těžké si představit technické zařízení, které je civilizací více žádané. Výměníky tepla hrají klíčovou roli v různých oblastech lidské činnosti, od těžkého průmyslu až po každodenní pohodlí domácnosti, zajišťují efektivní využití energie a optimalizaci tepelných procesů.

Výměníky tepla jsou široce používány v technologických procesech v ropném a plynárenském, chemickém a potravinářském průmyslu, v energetice a veřejných službách. Efektivita jejich provozu přímo ovlivňuje rentabilitu výroby. Výměníky tepla jsou přítomny v domácích spotřebičích kolem nás, především v chladničkách a klimatizacích, jako kondenzátory nebo výparníky. I obyčejný radiátor je zařízení pro výměnu tepla.

Většina výměníků tepla různých konstrukcí, včetně zařízení pro topné kotle, je rekuperačního typu, to znamená, že pohyblivá média provádějící výměnu tepla jsou oddělena stěnou.

Výměníky tepla jsou především tepelně vysoce zatěžované jednotky, které navíc podléhají intenzivním chemickým a mechanickým vlivům. U nástěnných plynových kotlů je výměník tepla umístěn ve spalovací komoře nad hořákem a je vystaven vážnému „namáhání“ vysokými teplotami, sazemi, agresivními složkami spalin a jejich kondenzačních produktů, především anhydridy kyselin, jakož i značným mechanickým zatížením způsobeným tepelnou roztažností a vibracemi. Teplota ve spalovací komoře moderního kotle se obvykle udržuje na 300–50 0 °C, ale může dosáhnout i 900–200 0 °C, čemuž odolá pouze zvláště tepelně odolná konstrukce.

Kromě toho tepelné cykly roztahování kovu během zahřívání a smršťování během chlazení mohou vést k zeslabení stěn zařízení. Je proto nesmírně důležité, aby byl výměník tepla vyroben z materiálů, které takové teplo snesou a jsou odolné vůči korozi, a aby byl také dobře navržen a smontován.

Výstavba

V závislosti na počtu okruhů (jeden nebo dva) podporovaných plynovým topným kotlem může být vybaven výměníky tepla: primárním, sekundárním nebo kombinovaným (bitermální).

Primární (hlavní) výměník tepla je určen pro instalaci do jednookruhových a dvouokruhových kotlů. Zde se děje nejdůležitější: přenos tepla ze spalovacích produktů plynu do chladicí kapaliny topného systému. Typicky je hlavním výměníkem tepla dutá trubka velkého průměru, ohnutá v jedné rovině ve formě cívky. Pro zvětšení pracovní plochy (a tedy i výkonu zařízení) jsou na tuto trubku umístěny příčné desky různých velikostí. Tento design je nejjednodušší, nejodolnější a nejspolehlivější. Výměník tepla je umístěn vodorovně nad hořákem ve spalovací komoře kotle a nejvíce ohřáté spaliny jím procházejí zdola nahoru. Za relativně krátkou dobu, za kterou chladicí kapalina projde trubicí cívky, se stihne zahřát na požadovanou teplotu. U topného systému soukromého domu v nejchladnějších dnech není maximální ohřev chladicí kapaliny vyšší než 90–9 °C, ale obvykle se teplota na výstupu z kotle udržuje na nejvýše 5–60 °C, v závislosti na teplotě „venku“.

Ve dvouokruhových kotlích je instalován sekundární výměník tepla, ve kterém se teplo přenáší z již ohřátého chladiva do sanitární vody v okruhu TV, proto se takový výměník tepla ve skutečnosti nazývá „sekundární“. Konstrukčně je sekundární výměník tepla obvykle vyroben jako deskový nebo dokonce víceprůchodový, což znamená vícenásobný průchod kapaliny v různých směrech, což napomáhá jeho lepšímu zahřívání. Sekundární výměník tepla se také liší od primárního v tom, že průtok interagujících médií v něm je výrazně vyšší, což má příznivý účinek – méně usazenin vodního kamene na vnitřních površích.

V bitermálním (kombinovaném) výměníku tepla dochází k dvojí výměně tepla – z produktů spalování plynu do nosiče tepla a z nosiče tepla do sanitární vody v systému TV. Typicky se jedná o jednoduchý koaxiální systém typu „potrubí v potrubí“, přičemž chladicí kapalina se pohybuje vnějším potrubím (vybaveným příčnými deskami) a sanitární voda prochází vnitřním potrubím. Bitermální výměníky tepla jsou v současné době stále méně populární, protože vnitřní potrubí je vystaveno silnému ohřevu a rychle „zarůstá“ vodním kamenem, v důsledku čehož je použití dvou samostatných výměníků mnohem spolehlivější.

Materiály a technologie

Na rozdíl od stojacích plynových kotlů středního a vysokého výkonu, jejichž tepelné výměníky jsou vyrobeny z litiny, nerezové oceli, mědi nebo siluminu (eutektická slitina „hliník – křemík“), se nerezová ocel používá hlavně pro výrobu primárních výměníků tepla nástěnných plynových kotlů, méně často – elektrolytické mědi. Někdy je pro zlepšení tepelné odolnosti výměník tepla potažen slitinou siluminu. Sekundární výměníky tepla jsou také vyrobeny primárně z nerezové oceli, někdy z mědi a hliníku. Sekundární výměník tepla zpravidla využívá pomědění povrchů ocelových plechů, což dále zvyšuje odolnost zařízení proti korozi.

Výměníky tepla lze vyrábět různými způsoby, z nichž každý má své vlastní výhody. Pro spojení jednotlivých prvků výměníku tepla se používá pájení nebo svařování. Nejběžnější způsob pájení zajišťuje vysokou těsnost a pevnost spojů a nejčastěji se používá pro měděné a ocelové výměníky tepla. Svařování poskytuje spolehlivé spoje pro tlustostěnné výměníky tepla, ale obvykle se používá k výrobě výměníků tepla pracujících při vysokém tlaku a teplotě.

Problémy s výměníkem tepla

Uveďme některé příznaky problémů, které mohou nastat s výměníkem tepla. Stojí za zmínku, že některé z nich mohou být příznakem zcela jiných skrytých problémů. Pokud máte obavy o bezpečnost vašeho plynového kotle, je nejlepší zavolat kvalifikovaného servisního technika.

Snížení teploty chladicí kapaliny

Pokud radiátory netopí správně nebo podlahové topení není dostatečně vytápěno, může to značit problémy s výměníkem, ale není to první věc, které byste se měli obávat. Existuje příliš mnoho důvodů pro špatnou funkci topného systému, abychom okamžitě obvinili výměník tepla.

Žlutý nebo zkreslený plamen

Když je plynový kotel zapnutý, plamen jeho hořáku by měl být klidný, stabilní a modrý. Pokud je plamen žlutý a nestabilní, třese se nebo osciluje, může to být známkou znečištění hořáku (s největší pravděpodobností) nebo poškození (praskliny) v primárním výměníku tepla.

Únik vody

Prasklina v deskách nebo vada jejich těsnění může vést k úniku chladicí kapaliny z výměníku tepla. Úkap bude nejspíš pocházet ze spodní části kotlového tělesa. Pokud si všimnete úniku a nemůžete ho najít, zavolejte servisního technika, aby provedl důkladnější kontrolu.

Zazní alarm oxidu uhelnatého

V blízkosti vašeho kotle by měl být instalován detektor oxidu uhelnatého. Upozorní vás na potenciální úniky, které by mohly vést k otravě oxidem uhelnatým. Pokud se spustí alarm, kotel by se měl vypnout a znovu zapnout až po úplné kontrole spotřebiče servisním technikem.

Oxid uhelnatý může být důsledkem praskliny ve výměníku tepla nebo může být ucpaný komín. V každém případě je třeba tento problém rychle vyřešit.

Zvláštní pachy

Prasklina nebo poškození výměníku tepla může způsobit neobvyklý zápach podobný formaldehydu. Tento chemický zápach může způsobit bolesti hlavy a další příznaky, jako jsou slzení očí.

Klepání nebo pískání

Klepání nebo pískání signalizuje tvorbu a místní usazování vodního kamene (usazeniny solí tvrdosti) uvnitř výměníku tepla. V tomto okamžiku se voda zahřívá a rychle se vaří, hromadění bublin a páry způsobuje pískavý zvuk. Vodní kámen může nakonec způsobit prasknutí výměníku tepla, proto je důležité jej každoročně čistit.

Vážným problémem výměníků plynových kotlů mohou být nečistoty a kal, které se do nich dostávají z topného systému, proto jsou filtrace, úprava vody a změkčování chladicí kapaliny (a sanitární vody) povinnými atributy běžného topného systému.

Údržba výměníků plynových kotlů

Pravidelná údržba výměníků tepla je důležitým aspektem jejich spolehlivého provozu a životnosti. Podívejme se na klíčové body služby:

1. Pravidelné kontroly. Roční kontroly kotlů kvalifikovanými odborníky pomohou identifikovat známky opotřebení, vodního kamene a netěsností a poskytnou diagnostiku.

2. Čištění. Čištění výměníku tepla od vodního kamene a kalu je zvláště důležité pro zachování jeho účinnosti. To může zahrnovat mechanické nebo chemické čištění na základě doporučení výrobce.

3. Kontrola kvality vody. Zajištění, že kvalita vody ve vašem systému je adekvátní, pomůže zabránit korozi a vodnímu kameni. Používání systémů úpravy vody, zejména změkčovačů, je povinná praxe.

4. Výměna. Pokud je výměník tepla silně zkorodovaný nebo má praskliny, bude nutná jeho výměna. Pro zachování účinnosti kotle je důležité používat pouze kompatibilní a kvalitní náhrady.

5. Význam kvalifikovaných oprav. Ještě jednou bychom rádi upozornili, že veškeré opravy a údržbu výměníků tepla by měli provádět pouze kvalifikovaní odborníci. Nesprávná instalace nebo oprava kotle může vést k vážným problémům, včetně poškození topné jednotky a jejího neefektivního provozu.

Důležitost pravidelné údržby samotného kotle

Pro zajištění spolehlivého a bezpečného provozu topného kotle je nesmírně důležité provádět jeho pravidelnou údržbu. Plynové kotle pracují s potenciálně nebezpečným palivem a nedodržení plánů údržby může vést ke snížení tepelného výkonu a zvýšení spotřeby plynu, dále k mechanickým poruchám zařízení, jakož i k únikům plynu nebo tvorbě oxidu uhelnatého, což rychle povede k vážné havarijní situaci.

Pro zajištění spolehlivého provozu topného kotle je nutné provádět každoroční minimální „soubor“ kontrol, posouzení a kontroly:

• vzhled a těsnost těsnění plynového okruhu a spalovací komory kotle;
• stav a správná poloha zapalovací elektrody a elektrody snímače plamene;
• stav hořáku a jeho připevnění k přírubě;
• nepřítomnost nahromadění prachu, nečistot a sazí uvnitř spalovací komory (k čištění spalovací komory použijte vysavač nebo vyfoukejte stlačeným vzduchem);
• správné nastavení plynového ventilu kotle;
• tlak topného systému;
• tlak v expanzní nádrži;
• správný chod ventilátoru;
• nepřítomnost kontaminace uvnitř komína a vzduchového potrubí.

To vše může provést pouze licencovaný servisní technik s odpovídajícími dovednostmi a testovacím vybavením. Nejste-li kvalifikovaným „servisníkem“, nepokoušejte se provádět uvedené množství práce sami. Není třeba ani odstraňovat plášť kotle a zkoumat jeho „vnitřnosti“.

Závěr

Výměník tepla plynového kotle je komplexní a životně důležité zařízení, na kterém závisí účinnost a spolehlivost celého topného systému. Pochopení jeho konstrukce, typů, potenciálních problémů a důležitosti pravidelné údržby pomůže zajistit dlouhou životnost a bezpečnost vašeho plynového kotle. Obrátit se na profesionální servisní specialisty pro opravy a údržbu pomůže vyhnout se vážným problémům v budoucnu a zajistit spolehlivý provoz topného systému.