4.03.2015

Колосниковая решетка является неотъемлемой составляющей топочной камеры всякого котла на твердом топливе. Функционально она решает две важных для нормального горения задачи:
  • ее поверхность удерживает на себе слой горящего топлива;
  • через отверстия решетки удаляются неотработанные остатки горения в виде золы, пепла и шлака, которые скапливаются в зольнике котла.
Если конструкция отопительного прибора предполагает нижнюю подачу первичного воздуха в камеру сгорания, то щели колосников имеют дополнительное назначение – они обеспечивают надлежащий приток кислорода для полноценного горения твердого топлива.

литые чугунные колосниковые решетки и колосникиПредполагаемый режим эксплуатации отопительного оборудования во многом определяет технические требования к конструкции колосниковой решетки. И действительно, разнообразие котлов, существующее сегодня, демонстрирует достаточно широкий спектр возможных технических форм этого конструктивного элемента.

Впрочем, по нашим наблюдениям, покупатели отопительной техники данного класса редко когда обращают внимание не только на качество изготовления колосников, но и на саму решетку, как таковую. В первую очередь по незнанию, конечно. Именно поэтому мы решили озадачиться выяснением, какие колосниковые решетки встречаются в бытовых котлах на твердом топливе, в чем их преимущества и недостатки, и поделиться с вами результатами нашего небольшого исследования.

Самым простым видом колосниковых решеток являются цельнолитые изделия из огнеупорного чугуна различной толщины, но не менее 1,5 см для маломощных котлов. Для мощных полупромышленных котлов толщина колосников может составлять 5-10 см. Решетка выполняется с продольными щелями шириной 2-3 см, которые имеют расширение к низу, исключающие плохое отведение золы и шлака. Кроме того, такая ширина отверстий способствует нормальной подаче первичного воздуха в топку котла за счет естественной тяги. В зависимости от величины топки чугунная решетка может быть монолитной плитчатой или наборной из отдельных литых сегментов – колосников.

Среди достоинств данного вида решеток – простота конструкции, ровная поверхность удержания, высокая теплокоррозионная стойкость, допускающая интенсивное горение топлива до 1000° С, устойчивость к окислению и ржавчине. Очевидными недостатками данной конструкции является отсутствие непосредственного охлаждения решетки и необходимость в регулярной очистке щелей, которые неизбежно забиваются в ходе эксплуатации отопительного прибора. Колосниковыми решетками данного типа, как правило, оснащены стальные котлы небольшой и средней мощности, например, КСТ, КС-ТГ-16, Росс и Теплолюкс.

Особой разновидностью цельнолитых чугунных колосников являются так называемые колосники механической топки. В них отсутствуют щели для отвода золы, а боковые края оснащены клиновидными зубьями. При этом сами колосники закреплены на подвижном соединительном стержне. Щели для сброса золы и подачи воздуха образуются в промежутках между зубьями колосников, помещенных на разных стержнях, а процесс удаления продуктов горения производится за счет их механического движения – кручения. Такой вид колосников встречается в стальных котлах с верхней загрузкой Bosch и в отечественных агрегатах Росс большой мощности.

колосники механической топки Bosch. вид сверху колосники механической топки Bosch. поворотный рычаг колосники механической топки Bosch. вид спереди

Более сложным видом колосниковых решеток являются охлаждаемые или полые колосники. Как правило, они представляют собой систему труб, удерживающих на себе горящее топливо, по которым циркулирует уже охлажденный в радиаторах теплоноситель. Очевидное достоинство данного технического решения заключается в том, что решетки данного типа значительно увеличивает площадь теплообмена, повышая общий коэффициент полезного действия отопительного оборудования. Это для твердотопливного оборудования действительно существенно. Однако практический способ реализации данной технологии иногда вызывает сомнения в долговечности эксплуатации отопительной техники.

Наиболее удачным решением являются охлаждаемые колосники в чугунных твердотопливных котлах. Первым преимуществом является монолитность литья секции и отсутствие термически уязвимых конструктивных элементов, вроде сварных швов. Вторым – ровная поверхность решетки, поскольку топливо расположено не на самой трубе, а на зубчатых элементах решетки, которые расположены на ней. Наглядным примером являются колосники в чугунных котлах Viadrus и Bosch.

охлаждаемые колосники Bosch. вид снизу охлаждаемые колосники Viadrus. вид сверху

В недорогих твердотопливных котлах со стальным теплообменником используются трубы из жаропрочной стали, в идеале не менее 3-4 мм, вваренные в корпус котельной камеры. Колосники такого типа встречаются в котлах некоторых отечественных производителей. Однако, по сравнению с цельнолитыми чугунными полыми колосниками, они имеют ряд недостатков и ограничений в эксплуатации.

Во-первых, даже хорошая жаростойкая сталь нормального качества и приемлемой толщины редко выдерживает температурный режим свыше 750° С. Черные листовые сорта стали, да еще и небольшой толщины, которые нередко используют производители дешевых твердотопливных котлов, в принципе не выдерживают длительного использования в данных условиях. Во-вторых, в данной конструкции присутствуют сварные швы, которые, испытывая сильные термические нагрузки, склонны к деформациям и прогарам в местах соединения труб и топочной камеры. В-третьих, поверхность горения не ровная, а бугристая, что не способствует качественному прогоранию топлива и приводит к его дополнительному расходу. И наконец, не всегда расстояние между стальными трубами способно обеспечить необходимый приток воздуха в топку котла, что часто наблюдается в полулегальных изделиях сомнительного производства.

стальные охлаждаемые колосникиДля того чтобы конструкция стальных охлаждаемых колосников была действительно эффективной и долговечной, она должна быть не только изготовлена из толстой жаропрочной стали высшего качества, причем из труб не радиального, а прямоугольного профиля, а также усилена дополнительными ребрами жесткости.

Как вы могли убедиться, колосник – действительно значимая деталь, на которую стоит обратить особое внимание при подборе котла, если, конечно, вы хотите, чтобы он служил вам долго и не доставлял лишних хлопот при эксплуатации. Если вам нужна простота и надежность, обратите внимание на котлы с традиционными литыми колосниковыми решетками, если имеет значение КПД отопительного устройства – то на охлаждаемые колосники в чугунных котлах импортного производства. Практика, увы, показывает, что стальные охлаждаемые колосники в большинстве котлов отечественного производства – не более чем сомнительный маркетинговый ход недобросовестных производителей, поскольку они не способны обеспечить ни качественного сгорания топлива, ни долговечности эксплуатации содержащего их оборудования. Соблазняться на него или нет - выбор, разумеется, за вами.

2 коммент.:

Unknown комментирует...

Спасибо за отличную статью)))

Александр Барков комментирует...

Благодарю за внимание, рад, что вам было интересно.)