Trenngeräte. Nasser Sattdampf, der in der Trommel von Nieder- und Mitteldruckkesseln erzeugt wird, kann Kesselwassertropfen mit darin gelösten Salzen mit sich führen. In Hoch- und Höchstdruckkesseln entstehen Dampfverunreinigungen auch durch den zusätzlichen Mitriss von Kieselsäuresalzen und Natriumverbindungen, die sich im Dampf lösen.
Mit dem Dampf mitgerissene Verunreinigungen lagern sich im Überhitzer ab, was äußerst unerwünscht ist, da es zum Durchbrennen der Überhitzerrohre führen kann. Daher wird vor dem Verlassen der Kesseltrommel Dampf ausgesetzt Trennung, Dabei werden Kesselwassertropfen abgeschieden und verbleiben in der Trommel. Die Dampftrennung erfolgt in speziellen Trennvorrichtungen, in denen Bedingungen für die natürliche oder mechanische Trennung von Wasser und Dampf geschaffen werden.
Aufgrund des großen Dichteunterschieds von Wasser und Dampf kommt es zu einer natürlichen Trennung. Das mechanische Trägheitsprinzip der Trennung basiert auf dem Unterschied der Trägheitseigenschaften von Wassertröpfchen und Dampf bei einem starken Geschwindigkeitsanstieg und einer gleichzeitigen Richtungsänderung bzw. Drehung des Nassdampfstroms.
Abbildung 14.4 zeigt die schematischen Darstellungen von Trennvorrichtungen.
Entwurfsgeräte. Für den normalen Betrieb der Kesseleinheit ist eine kontinuierliche Luftzufuhr zur Brennstoffverbrennung und eine kontinuierliche Entfernung von Verbrennungsprodukten erforderlich.

In modernen Kesselanlagen ist ein Schema mit Vakuum durch Gaskanäle weit verbreitet. Zu den Nachteilen dieses Systems zählen das Vorhandensein von Luftansaugung in den Gasabfällen durch Lecks in den Zäunen und der Betrieb von Rauchabzügen bei staubigen Gasen. Der Vorteil dieses Schemas ist das Fehlen von Ausbrüchen und Undichtigkeiten Rauchgase in den Heizraum, da Luft durch einen Ventilator in den Ofen gepumpt wird und Rauchgase durch einen Rauchabzug abgeführt werden. IN in letzter Zeit In leistungsstarken Kesselanlagen wird häufig ein aufgeladener Kreislauf eingesetzt. Der Feuerraum und der gesamte Gasweg stehen unter einem Druck von 3-5 kPa. Druck wird aufgebaut leistungsstarke Fans; Es gibt keinen Rauchabzug. Der Hauptnachteil dieses Schemas sind die Schwierigkeiten, die mit der Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Dichtheit des Feuerraums und der Gaskanäle der Kesseleinheit verbunden sind.
Um Zug zu erhalten, ist es notwendig, die Rohrhöhe oder die Temperatur der Rauchgase zu erhöhen. Bei der Verwendung einer dieser Methoden muss jedoch berücksichtigt werden, dass die Höhe des Rohrs durch seine Kosten und Festigkeit und die Temperatur der Gase durch diese begrenzt wird optimaler Wert Effizienz der Kesselinstallation. Daher sind die meisten modernen Kesselanlagen mit künstlichem Zug ausgestattet, der durch den Einsatz eines Rauchabzugs erzeugt wird, der den Widerstand des Gasweges überwindet. In diesem Fall wird die Höhe des Rohres entsprechend den hygienischen Anforderungen gewählt.
Der vom Ventilator erzeugte Luftdruck sollte ebenfalls anhand der aerodynamischen Berechnung des Luftwegs (Luftkanäle, Lufterhitzer, Brenner usw.) ermittelt werden. Der maximale Ventilatordruck sollte 10 % größer (b 2 = 1,1) als der Druck sein Verlust in der Luftweg-Kesseleinheit.
Grundlagen der Wasseraufbereitung. Eine der Hauptaufgaben sicheren Betrieb Bei Kesselinstallationen geht es um die Organisation eines rationellen Wasserhaushalts, bei dem sich an den Wänden der verdampfenden Heizflächen kein Kalkablagerungen bildet, es zu keiner Korrosion kommt und sichergestellt wird hohe Qualität erzeugter Dampf. Der in der Kesselanlage erzeugte Dampf wird vom Verbraucher in kondensiertem Zustand zurückgeführt; in diesem Fall ist die zurückgeführte Kondensatmenge in der Regel geringer als die erzeugte Dampfmenge.
Kondensat- und Wasserverluste beim Blasen werden durch Zugabe von Wasser aus einer beliebigen Quelle ausgeglichen. Dieses Wasser muss vor dem Eintritt in die Kesseleinheit ordnungsgemäß aufbereitet werden. Wasser, das einer vorläufigen Aufbereitung unterzogen wurde, wird aufgerufen zusätzlich, Mischung aus Rücklaufkondensat und Ergänzungswasser – nahrhaft, und das Wasser, das im Kesselkreislauf zirkuliert Kesselraum
Der normale Betrieb von Kesselanlagen hängt von der Qualität des Speisewassers ab. Physikalisch-chemische Eigenschaften Gewässer prägen die folgenden Indikatoren: Transparenz, Schwebstoffgehalt, Trockenrückstand, Salzgehalt, Oxidationsfähigkeit, Härte, Alkalität, Konzentration gelöster Gase (CO 2 und O 2).
Die Transparenz wird durch das Vorhandensein suspendierter mechanischer und kolloidaler Verunreinigungen charakterisiert, und der Gehalt an suspendierten Substanzen bestimmt den Grad der Wasserverschmutzung durch feste unlösliche Verunreinigungen.
Kraftstoffversorgung. Für den normalen und unterbrechungsfreien Betrieb von Kesselanlagen ist eine kontinuierliche Brennstoffversorgung dieser Anlagen erforderlich. Der Prozess der Brennstoffversorgung besteht aus zwei Hauptphasen: 1) Lieferung des Brennstoffs vom Ort seiner Produktion zu Lagerhäusern in der Nähe des Heizraums; 2) Lieferung von Brennstoff aus Lagerhäusern direkt in die Heizräume.
Reinigung von Rauchgasen und Entfernung von Asche und Schlacke. Bei der Verbrennung fester Brennstoff Es entsteht viel Asche. Bei der Schichtverbrennung wird der Großteil der mineralischen Verunreinigungen des Brennstoffs (60-70 %) zu Schlacke und fällt durch die Roste in die Aschegrube. In Kohlenstauböfen am meisten(75-85 %) der Asche werden mit Rauchgasen aus Kesseln abtransportiert.
Wird derzeit in Kesselhäusern verwendet folgende Typen Aschesammler: 1) Trägheit mechanisch; 2) nass; 3) Elektrofilter; 4) kombiniert.
Trägheits-(mechanische) Aschesammler arbeiten nach dem Prinzip der Abtrennung von Aschepartikeln aus einem Gasstrom unter dem Einfluss von Trägheitskräften.
Derzeit sind Aschesammler weit verbreitet nasser Typ. Abbildung 14.5 zeigt ein Diagramm eines Nassaschesammlers (Wäscher) mit einer unteren tangentialen Zufuhr von staubbeladenem Gas.

Das Funktionsprinzip von Elektrofiltern besteht darin, dass staubige Gase durchströmen elektrisches Feld, gebildet zwischen einem Stahlzylinder (Pluspol) und einem entlang der Zylinderachse verlaufenden Draht (Minuspol). Der Großteil der Aschepartikel erhält eine negative Ladung und wird von den Wänden des Zylinders angezogen, ein kleiner Teil der Aschepartikel erhält eine positive Ladung und wird vom Draht angezogen. Durch periodisches Schütteln des Elektrofilters werden die Elektroden von Asche befreit. Elektrofilter werden in Kesselhäusern mit einem Rauchgasdurchsatz von mehr als 70.000 m 3 /h eingesetzt, klassifiziert als normale Bedingungen.
Kombinierte Aschesammler sind zweistufig und die Funktionsweise jeder Stufe basiert auf unterschiedlichen Prinzipien. Am häufigsten besteht ein kombinierter Aschesammler aus einem Batteriezyklon (erste Stufe) und einem Elektrofilter (zweite Stufe).
Der Asche- und Schlackeentfernungsprozess kann in zwei Hauptvorgänge unterteilt werden: Reinigung von Schlacke- und Aschebehältern und Transport von Asche und Schlacke zu Aschedeponien oder Schlackenbetonprodukten.

Kondensatbehälter. In mit Dampfkesseln ausgestatteten Kesselhäusern werden Kondensatbehälter zum Sammeln des Kondensats installiert. Sie werden in einem Beschaffungswerk aus Stahlblech hergestellt. Die Tanks sind mit einem Abfluss, einem Überlauf und ausgestattet Luftrohre und Wasseranzeigegläser. Abhängig von der konstruktiven Lösung können Kondensatbehälter entweder in einer Grube oder auf dem Boden des Heizraums installiert werden. In beiden Fällen werden sie auf antiseptischen Holzbalken montiert.

Unabhängig vom Aufstellort empfiehlt es sich, die Tanks mit einem Schwenkkran zu montieren, bis die Decke über ihrem Aufstellort angebracht ist. Der Kondensattank ist entsprechend der Konstruktion lackiert.

Pumps. Zur Wasserversorgung von Kesseln werden Hand-, Kreisel- und Dampfpumpen eingesetzt.

Handpumpen werden in der Regel in Kesselhäusern mit Gliederkesseln eingesetzt, wenn der Druck im Netz nicht ausreicht. Mit einer Handpumpe können Sie den Kessel auch entleeren.

Die Handpumpe wird an einer für die Wartung geeigneten Stelle in einer Höhe von 0,8–1 m an der Wand installiert. Es wird mit der Platine verschraubt. Zusammen mit der darauf montierten Pumpe wird die Platine in der vorgesehenen Position eingebaut.

Dadurch Handpumpe Manchmal wird Wasser aus der Kondensattankgrube entfernt. Zu diesem Zweck wird in der Ecke der Grube ein Sumpf installiert, in den ein Rohr mit einem Durchmesser von 20–25 mm abgesenkt wird; das zweite Ende des Rohrs wird an die Rohrleitung der Handpumpe angeschlossen.

Kreiselpumpen werden vorschriftsmäßig installiert. Bei der Installation sowie bei der Installation anderer Geräte ist es erforderlich, das Industrieprinzip so weit wie möglich zu beachten, d. h. die Pumpen müssen vollständig mit Rohrleitungen und geeigneten Armaturen an den Installationsort geliefert werden. Pumpen zum Pumpen von Kondensat müssen so installiert werden, dass sie sich unter der Bucht befinden.

Dampf Kolbenpumpen(GOST 11376-71) werden in zwei Ausführungen hergestellt: direktwirkende Zweizylinder-Horizontalmotoren (PDG) und direktwirkende Zweizylinder-Vertikalmotoren (PDV) in allgemeinen Industrie- und Schiffsversionen. IN Symbol Dampfpumpe (z. B. PDV 125/8), die erste Ziffer bedeutet Durchfluss (in m Kubikmeter / Stunde), die zweite - Förderdruck (in kgf / cm²).

Dampfpumpen werden als Ersatzausrüstung für den Antrieb von Dampfkesseln eingesetzt. Sie werden in der Regel vom Hersteller geliefert zusammengebaute Form mit verstopften Rohren. In diesem Fall erfolgt keine Inspektion der Pumpen vor Ort; die Pumpen werden nur gewaschen, um Konservierungsfett zu entfernen; Auch der Zustand der Wellenzapfen, Lager und Dichtungen wird überprüft. Dampfpumpen haben eine große Masse und werden in der vorgesehenen Position mithilfe von Kränen oder anderen Montagegeräten installiert.

Warmwasserbereiter. Die Zusatzausrüstung für den Heizraum umfasst ebenfalls verschiedene Arten Warmwasserbereiter. Die Montage erfolgt in der Regel auf Metall-, Beton- und Stahlbetonständern sowie auf Konsolen. Zwischen dem Warmwasserbereiter und dem Sockel werden Asbestplatten mit einer Dicke von 4 bis 5 mm verlegt. Abbildung 6 zeigt beispielhaft den Einbau eines Zylinderwarmwasserbereiters. Schnelldurchlauferhitzer werden auf die gleiche Weise installiert. Warmwasserbereiter können nicht nur im Kesselhausgebäude, sondern auch in Heizstellen und anderen Bauwerken installiert werden. Bei der Installation ist darauf zu achten, dass interne Rohrbündel für Reparaturen, Austausch usw. herausgezogen werden können.

Warmwasserbereiter werden getestet hydraulischer Druck, das 1,5-fache des Maximums Arbeitsdruck, jedoch nicht weniger als 2 kgf/cm² für den Dampfteil und 4 kgf/cm² für den Wasserteil. Die Prüfzeit und die Endergebnisse sind die gleichen wie bei Gliederkesseln.

Entwurfsmaschinen. Zugmaschinen umfassen Gebläse vom Typ VD und Rauchabsauger vom Typ D. Diese Zugmaschinen sind vom Konsolentyp; Sie bestehen aus den folgenden Komponenten: Fahrwerk, Laufrad, Spirale und Leitschaufel. Der Rauchabzug unterscheidet sich vom Ventilator durch eine massivere Spirale und funktionierende Flügel. Einige Modifikationen von Rauchabsaugern verfügen über ein Wasserkühlsystem für die Lager.

Installieren Sie Rauchabzüge und Ventilatoren in der folgenden Reihenfolge. Auf dem Fundament für Fahrgestell und Spirale ist ein geschweißter Metallrahmen montiert, dessen Oberrohr sich in der vorgesehenen Position befinden muss. Nach der Montage werden die werkseitig angehefteten Stützecken mit dem Spiralgehäuse verschweißt. Dann das abnehmbare Oberteil für die Möglichkeit, ein Laufrad mit Welle und Axialleitschaufel einzubauen. Nachdem Sie diese Teile installiert und die horizontale Ebene des Schachts ausgerichtet haben, installieren Sie den oberen Teil des Spiralgehäuses auf einer Asbestdichtung. Als nächstes schweißen Sie die Öldichtung, die den Eintrittspunkt der Welle in das Spiralgehäuse abdichtet, und überprüfen die Leichtgängigkeit der Welle von Hand. Anschließend wird eine gebohrte Halbkupplung auf die Motorwelle aufgesetzt und der Elektromotor darauf montiert den Fundamentrahmen mit dem Fahrgestell. Nach Abschluss dieser Vorgänge Zementmörtel Füllen Sie die Stützecken der Cochlea und Unterteil Tragrahmen und Elektromotor. Überprüfen Sie nach dem Aushärten der Lösung die Dichtheit Ankerbolzen und zentrieren Sie den Elektromotor und das Fahrgestell. An die Fahrwerksschlange wird eine Wasserversorgung aus Rohren mit einem Durchmesser von 15 mm angeschlossen (dieser Vorgang wird nur beim Einbau einiger Rauchabzugskonstruktionen durchgeführt), Öl wird bis zum oberen Niveau an der Ölanzeigelinie und einem Thermometer in den Fahrwerkskörper gegossen ist installiert. Nach Abschluss dieser Arbeiten gilt die Zugmaschine als startbereit.

Die Haupt- und Zusatzausrüstung des Heizraums ist erforderlich für effiziente Heizung und Bereitstellung einer Warmwasserversorgung für die Räumlichkeiten.

Es ist üblich, Folgendes einzubeziehen:

Feuerraum;
Überhitzer;
Lufterhitzer;
Wassersparer;
Verkleidung und Rahmen mit Plattformen und Treppen;
Headset und Armaturen.

Es beinhaltet:

Futter- und Zuggeräte;
Kraftstoffversorgungsgeräte;
Wasseraufbereitungsgeräte;
Automatisierungssystem;
Kontroll- und Messgeräte.

Trägt dazu bei, die ordnungsgemäße Funktion des gesamten Systems sicherzustellen. Dank der Brennervorrichtungen wird der Brennstoff im Kessel dem Ofen zugeführt und anschließend verbrannt. Benötigte Luft Es wird von einem Gebläse hierher gefördert und kann bei natürlichem Luftzug auch durch den Rost gesaugt werden. Die Erwärmung der Luft mit einem Lufterhitzer erhöht die Effizienz und Wirtschaftlichkeit des Heizraums. Rauchgase werden in die Atmosphäre abgegeben.

Rohwasser, das durch kationische Filter geleitet wird, wird enthärtet und einem Entgaser zugeführt, in dem korrosive Gase entfernt werden. Anschließend gelangt das Wasser in den Tank für entlüftetes Wasser, wird von der Pumpe angesaugt und gelangt zum Dampfkessel. Nach den Heizflächen wird das Wasser in der oberen Trommel gesammelt. Der Dampf vom Kessel wird zum allgemeinen Dampfverteiler des Kessels geleitet und gelangt dann zu den Verbrauchern. Besonders sorgfältig sollten Sie die Haupt- und eventuelle Zusatzausrüstung des Heizraums auswählen.

Während des Verbrennungsprozesses wird nicht die gesamte im Ofen erzeugte Wärme effektiv zum Erhitzen von Wasser oder zur Dampferzeugung genutzt. Die Wärme geht teilweise zusammen mit den den Kessel verlassenden Gasen verloren, was zu einer mechanischen und chemischen Unterverbrennung führt. Eine wichtige Aufgabe besteht darin, diese Verluste zu minimieren. Die Wärmebilanz des Kessels ist die Gleichheit der in den Kessel eingeleiteten Wärme und der genutzten Wärme, die sich aus der für die Produktion notwendigen genutzten Nutzwärme zusammensetzt heißes Wasser oder Dampf, Wärmeverluste aus dem Betrieb der Kesselanlage. Für ein Kilogramm Feststoff bzw flüssiger Kraftstoff Die thermische Bilanz beträgt ein Kubikmeter gasförmiger Brennstoff.

Einführung

Kesselsysteme mit niedriger und mittlerer Leistung werden häufig für verschiedene technologische Prozesse, Wärmeversorgung, Heizsysteme, Belüftung und Warmwasserversorgung von Wohn-, öffentlichen und öffentlichen Haushalten eingesetzt Industriegebäude und Bauwerke, Industrie- und Agrarbauanlagen, öffentliche Gastronomiebetriebe, technologische Wärmeverbraucher in Badehäusern, Wäschereien, Baustellen. IN Landwirtschaft Der von Kesseln erzeugte Dampf wird in Tierhaltungsbetrieben zur Dampffütterung sowie zum Heizen von Gewächshäusern und zum Trocknen von Getreide verwendet. Im Zusammenhang mit der Entwicklung dünn besiedelter und schwer zugänglicher Gebiete im Norden und Osten nimmt die Bedeutung von Kesselanlagen unterschiedlicher Leistung zu.

Als Brennstoff für Kesselanlagen werden Kohle, Torf, Holzabfälle, Gas und Heizöl verwendet. Gas und Heizöl - wirksame Quellen Wärmeenergie. Ihr Einsatz vereinfacht die Konstruktion und Auslegung von Kesselanlagen, steigert die Effizienz und senkt die Betriebskosten.

Die Leistung von Kesselanlagen wird erhöht und das Design von Kesselanlagen verbessert, die Zuverlässigkeit und Effizienz der Kesselanlagen erhöht, der Metallverbrauch pro Leistungseinheit reduziert, die Zeit für Bau- und Installationsarbeiten sowie die Kosten dafür gesenkt .

Grundlegend und Hilfselemente Kesselanlagen

Eine Kesselanlage ist eine Reihe von Geräten, die die chemische Energie eines Brennstoffs umwandeln sollen Wärmeenergie heißes Wasser oder ein paar erforderliche Parameter.

Je nach Verwendungszweck werden folgende Arten von Kesselanlagen unterschieden:

Energie erzeugender Dampf für Dampfturbinengeneratoren;

Industrieheizung, Dampferzeugung und Erhitzen von Wasser zur Zufriedenheit technologische Bedürfnisse Produktion, Heizung, Lüftung und Warmwasserversorgung;

Heizsysteme, die Wärme für die Beheizung, Lüftung und Warmwasserversorgung von Wohn- und öffentlichen Gebäuden sowie für Industrie- und Kommunalbetriebe erzeugen;

Mischnutzung, gleichzeitige Erzeugung von Dampf zur Versorgung Dampfmaschinen, technologische Bedürfnisse, Heizungs- und Lüftungsanlagen sowie Warmwasserversorgung.

Kesselanlagen werden je nach Art des erzeugten Kühlmittels in drei Hauptklassen eingeteilt: Dampfkesselanlagen zur Erzeugung von Wasserdampf, Warmwasserkesselanlagen zur Warmwasserbereitung und Mischkesselanlagen mit Dampf- und Wasserheizkesseln zur Dampferzeugung und Warmwasser gleichzeitig oder abwechselnd.

Die Kesselanlage besteht aus einer Kesseleinheit und Zusatzgeräten.

Die Kesseleinheit umfasst eine Verbrennungsvorrichtung, einen Dampfkessel, einen Überhitzer, einen Wassersparer, einen Lufterhitzer, einen Rahmen mit Leitern und Plattformen für die Wartung, Auskleidung, Wärmedämmung, Ummantelung, Armaturen, Armaturen und Schornsteine. Zu den Zusatzgeräten gehören Gebläseventilatoren, Rauchabsauger, Förder-, Nachspeise- und Umwälzpumpen, Wasseraufbereitungs- und Staubaufbereitungsanlagen, Kraftstofftransfersysteme, Aschesammel- und Schlackenentfernungssysteme. Bei der Verbrennung von flüssigem Brennstoff umfasst die Hilfsausrüstung eine Heizölanlage, bei der Verbrennung von gasförmigem Brennstoff eine Gaskontrollstelle oder Gaskontrolleinheit.

Dampfkessel ist ein Gerät, das aus einem Feuerraum und Verdampfungsflächen zum Verdampfen des außerhalb dieses Geräts verbrauchten Dampfes mit einem Druck über dem Atmosphärendruck aufgrund der bei der Brennstoffverbrennung freigesetzten Wärme besteht. Warmwasserboiler wird ein Wärmeaustauschgerät bezeichnet, bei dem aufgrund einer Energiequelle (Brennstoff) Wasser erhitzt wird, das unter einem Druck über dem Atmosphärendruck steht und außerhalb des Geräts selbst als Kühlmittel verwendet wird.

Verbrennungsgerät Die Kesseleinheit dient dazu, Brennstoff zu verbrennen und seine chemische Energie in Wärme umzuwandeln. Kesselauskleidung ist ein System aus feuerfesten und wärmeisolierenden Gehäusen oder Kesselkonstruktionen, das den Wärmeverlust reduzieren und die Gasdichte gewährleisten soll. Träger Metallstruktur, das das Gewicht des Kessels unter Berücksichtigung temporärer und besonderer Belastungen berücksichtigt und die erforderliche Leistung bereitstellt relative Position Kesselelemente genannt rahmen.

Überhitzer - eine Vorrichtung zur Erhöhung der Dampftemperatur über die Sättigungstemperatur entsprechend dem Druck im Kessel. Es handelt sich um ein Spulensystem. Am Eingang angeschlossen gesättigter Dampf mit der Kesseltrommel und am Auslass - mit einer Heißdampfkammer.

Wasserspender- ein Gerät, das durch Brennstoffverbrennungsprodukte erhitzt wird und dazu bestimmt ist, in den Kessel eintretendes Wasser zu erhitzen oder teilweise zu verdampfen.

Lufterhitzer- eine Vorrichtung zum Erhitzen der Luft durch Verbrennungsprodukte des Brennstoffs vor der Einspeisung in den Kesselofen.

Anker - spezielle Geräte, entwickelt, um den Fluss der transportierten Substanz zu regulieren, den Fluss von Gas, Dampf und Wasser ein- und auszuschalten. Entsprechend ihrer Richtung werden Ventile in Absperrventile, Steuerventile, Sicherheitsventile, Steuerventile und Sonderventile unterteilt. Absperrventile(Ventile, Absperrschieber und Hähne) sind zum periodischen Ein- und Ausschalten einzelner Rohrleitungsabschnitte bestimmt. Regelarmaturen (Regelventile und Klappen) werden verwendet, um den Druck und Durchfluss des transportierten Stoffes in Rohrleitungen zu verändern oder aufrechtzuerhalten. Sicherheitsbeschläge (Gewicht, Feder usw.) Rückschlagventile) dienen dazu, den Durchgang automatisch zu öffnen, wenn der Druck den zulässigen Wert überschreitet, und um die Rückbewegung von Flüssigkeit oder Gas zu verhindern. Kontrollarmaturen (Regelventile, Füllstandsanzeiger, Dreiwegehähne für Manometer) dienen der Kontrolle des Vorhandenseins eines Stoffes in der Rohrleitung und der Bestimmung seines Füllstandes. Zur Entfernung von Kondensat und zur Trennung von Öl und anderen Produkten aus dem Gas werden spezielle Armaturen (Kondensatableiter und Feuchtigkeits-Öl-Abscheider) verwendet.

Die Kesselausrüstung umfasst Geräte zur Wartung des Gasabfalls und des Kesselofens: Mannlöcher, Gucklöcher, Schlacken- und Aschebunkerventile, Gas und Luftventile und Dämpfer, Explosionsventile sowie Gebläse. Faul Entwickelt für die Inspektion und Reparatur von Heizflächen, Starren-Wettbewerb- Für Sichtprüfung Feuerräume und Schornsteine ​​mit draußen Kessel, Fensterläden von Schlacken- und Aschebunkern- zur periodischen Entfernung von Asche und Schlacke aus Bunkern, Gas- und Luftventile Und Klappen- um Gasabfälle abzustellen, Luftzug und Strahl zu regulieren. Explosionsventile Geben Sie Rauchgase frei, wenn der Druck im Ofen oder Rauchabzug des Kessels ansteigt, und schützen Sie sie so vor Zerstörung. Gebläse dient zum Entfernen von Asche und Schlacke von Heizflächen (mit einem Dampf- oder Druckluftstrahl).

Fütterungs- und Fütterungsgeräte(Pumpen, Tanks, Rohrleitungen) dienen der Wasserversorgung des Kessels bzw Wärmenetz(Heizsystem)

Entwurfsgeräte dienen dazu, dem Kesselofen die für die Brennstoffverbrennung erforderliche Luft zuzuführen und Verbrennungsprodukte aus dem Kessel zu entfernen. Sie bestehen aus Gebläseventilatoren, Luftkanälen, Gaskanälen, Rauchabzügen und einem Schornstein, über den die Versorgung sichergestellt wird benötigte Menge Luft in den Ofen, die Bewegung von Verbrennungsprodukten durch Schornsteine ​​und deren Abtransport in die Atmosphäre.

Wasseraufbereitungsgeräte dienen der Erwärmung und Enthärtung des Speisewassers und bestehen aus Vorrichtungen und Vorrichtungen, die die Reinigung von darin gelösten mechanischen Verunreinigungen und kalkbildenden Salzen sowie die Entfernung von Gasen daraus gewährleisten.

Gerät zur Kraftstoffaufbereitung in Kesselhäusern, die mit pulverisiertem Brennstoff betrieben werden, ist es vorgesehen, den Brennstoff in einen pulverisierten Zustand zu zermahlen; Es ist mit Brechern, Trocknern, Mühlen, Zubringern, Ventilatoren, Förderern sowie Staub- und Gasleitungen ausgestattet.

Ascheentfernungsgerät Und Schlacke besteht aus hydraulische Systeme Und mechanische Geräte: Förderbänder, Wagen usw.

Kraftstofflager konzipiert für die Kraftstofflagerung; Es ist mit Mechanismen zum Entladen und Zuführen von Brennstoff zum Heizraum oder zur Brennstoffaufbereitungsanlage ausgestattet.

ZU Kraftstoffkontrollgeräte Und automatische Steuerung Dazu gehören Kontroll- und Messgeräte sowie automatische Maschinen, die einen unterbrechungsfreien und koordinierten Betrieb einzelner Geräte der Kesselanlage gewährleisten, um die durch den Parameter (Temperatur, Druck) erforderliche Dampfmenge zu erzeugen.

Bei der Verbrennung von pulverisiertem Brennstoff werden Kohlenstaubbrenner verwendet, während gasförmiger Brennstoff - Gasbrenner, Heizöl – Heizöldüsen, gasförmiger Brennstoff und Heizöl – kombinierte Gas- und Ölbrenner.

Eine Kesselanlage (Kesselraum) ist eine Struktur, in der das Arbeitsmedium (Kühlmittel) (normalerweise Wasser) für ein darin befindliches Heiz- oder Dampfversorgungssystem erhitzt wird Technikraum. Kesselhäuser werden über Heizungsnetze und/oder Dampfleitungen an Verbraucher angeschlossen. Das Hauptgerät eines Heizraums ist ein Dampf-, Feuerrohr- und/oder Warmwasserkessel. Kesselhäuser werden zur zentralen Wärme- und Dampfversorgung oder zur Nahwärmeversorgung von Gebäuden eingesetzt.

Eine Kesselanlage ist ein Komplex von Geräten, die in speziellen Räumen untergebracht sind und dazu dienen, die chemische Energie des Brennstoffs in die thermische Energie von Dampf oder heißem Wasser umzuwandeln. Seine Hauptelemente sind ein Kessel, eine Verbrennungsvorrichtung (Ofen), Zufuhr- und Zugvorrichtungen. Im Allgemeinen ist eine Kesselanlage eine Kombination aus Kessel(n) und Ausrüstung, einschließlich der folgenden Geräte: Brennstoffversorgung und Verbrennung; Reinigung, chemische Aufbereitung und Entgasung von Wasser; Wärmetauscher für verschiedene Zwecke; Quell-(Roh-)Wasserpumpen, Netz- oder Umwälzpumpen – zum Umwälzen von Wasser im Heizsystem, Nachspeisepumpen – zum Ausgleich des Wasserverbrauchs des Verbrauchers und von Lecks in Netzen, Speisepumpen zur Wasserversorgung Dampfkessel, Rezirkulation (Mischen); Nährstofftanks, Kondensationstanks, Warmwasserspeicher; Gebläse und Luftkanal; Rauchabzüge, Gasweg und Schornstein; Lüftungsgeräte; Systeme zur automatischen Regelung und Sicherheit der Kraftstoffverbrennung; Hitzeschild oder Bedienfeld.

Ein Kessel ist ein Wärmeaustauschgerät, bei dem die Wärme der heißen Verbrennungsprodukte des Brennstoffs auf Wasser übertragen wird. Dabei wird Wasser in Dampfkesseln in Dampf umgewandelt und in Heißwasserkesseln auf die erforderliche Temperatur erhitzt.

Die Verbrennungsvorrichtung dient zur Verbrennung von Kraftstoff und zur Umwandlung seiner chemischen Energie in Wärme erhitzter Gase.

Zuführgeräte (Pumpen, Injektoren) dienen der Wasserversorgung des Kessels.

Das Zuggerät besteht aus Gebläseventilatoren, einem Gas-Luft-Kanalsystem, Rauchabzügen und einem Schornstein, die die Zufuhr der erforderlichen Luftmenge zum Feuerraum und die Bewegung der Verbrennungsprodukte durch die Kesselzüge sowie deren Abfuhr gewährleisten in die Atmosphäre. Die Verbrennungsprodukte, die sich durch die Schornsteine ​​bewegen und mit der Heizfläche in Kontakt kommen, übertragen Wärme an das Wasser.

Um einen wirtschaftlicheren Betrieb zu gewährleisten, verfügen moderne Kesselanlagen über Hilfselemente: einen Wassersparer und einen Lufterhitzer, die der Erwärmung von Wasser bzw. Luft dienen; Geräte zur Brennstoffversorgung und Entaschung, zur Reinigung von Rauchgasen und Speisewasser; Geräte thermische Kontrolle und Automatisierungstools, die normale und gewährleisten unterbrechungsfreien Betrieb alle Teile des Heizraums.

Kesselhäuser werden je nach Nutzung ihrer Wärme in Energie-, Heiz- und Industrie- und Heizhäuser unterteilt.

Energiekesselhäuser liefern Dampf Dampfkraftwerke, Strom erzeugend, und sind in der Regel im Komplex enthalten Kraftwerk. Heizungs- und Industriekesselhäuser befinden sich in Industrieunternehmen und liefern Wärme für Heizungs- und Lüftungsanlagen, Warmwasserversorgung von Gebäuden usw technologische Prozesse Produktion. Heizkesselhäuser lösen die gleichen Probleme, dienen aber Wohn- und Wohngebäuden öffentliche Gebäude. Sie sind unterteilt in freistehende, ineinandergreifende, d.h. angrenzend an andere Gebäude und in Gebäude eingebaut. In letzter Zeit werden immer häufiger separate, vergrößerte Kesselhäuser gebaut, mit der Erwartung, eine Gebäudegruppe, ein Wohngebiet oder einen Mikrobezirk zu versorgen.

Der Einbau von Heizräumen in Wohngebäuden und öffentlichen Gebäuden ist derzeit nur mit entsprechender Begründung und Zustimmung der Sanitäraufsichtsbehörden zulässig.

Kesselhäuser mit geringer Leistung (Einzel- und Kleingruppenkessel) bestehen in der Regel aus Kesseln, Umwälz- und Förderpumpen sowie Zuggeräten. Abhängig von dieser Ausstattung werden hauptsächlich die Abmessungen des Heizraums bestimmt.

2. Klassifizierung von Kesselanlagen

Kesselanlagen werden je nach Art der Verbraucher in Energie, Produktion sowie Heizung und Heizung unterteilt. Je nach Art des erzeugten Kühlmittels werden sie in Dampf (zur Dampferzeugung) und Heißwasser (zur Warmwassererzeugung) unterteilt.

Kraftkesselanlagen erzeugen Dampf für Dampfturbinen in Wärmekraftwerken. Solche Kesselhäuser sind in der Regel mit Kesseleinheiten hoher und mittlerer Leistung ausgestattet, die Dampf mit erhöhten Parametern erzeugen.

Industrielle Heizkesselsysteme (meist Dampf) erzeugen Dampf nicht nur für den industriellen Bedarf, sondern auch für Heizung, Lüftung und Warmwasserversorgung.

Heizkesselsysteme (hauptsächlich Warmwasser, aber auch Dampf) sind für die Versorgung von Heizsystemen für Industrie- und Wohngebäude bestimmt.

Je nach Umfang der Wärmeversorgung gibt es Heizkesselhäuser als lokale (Einzel-), Gruppen- und Bezirksheizhäuser.

Lokale Kesselhäuser sind in der Regel mit Warmwasserkesseln ausgestattet, die das Wasser auf eine Temperatur von maximal 115 °C erhitzen, oder mit Dampfkesseln mit einem Betriebsdruck von bis zu 70 kPa. Solche Kesselhäuser dienen der Wärmeversorgung eines oder mehrerer Gebäude.

Gruppenkesselanlagen versorgen Gebäudegruppen, Wohngebiete oder kleine Stadtteile mit Wärme. Sie sind sowohl mit Dampf- als auch mit Heißwasserkesseln mit höherer Heizleistung als Kessel für örtliche Kesselhäuser ausgestattet. Diese Heizräume befinden sich in der Regel in speziell errichteten separaten Gebäuden.

Fernwärmekesselhäuser dienen der Wärmeversorgung großer Wohngebiete: Sie sind mit relativ leistungsstarken Warmwasser- oder Dampfkesseln ausgestattet.

Reis. 1.

Reis. 2.

Reis. 3.

Reis. 4.

Einzelne Elemente Es ist üblich, ein schematisches Diagramm einer Kesselanlage üblicherweise in Form von Rechtecken, Kreisen usw. darzustellen. und verbinden Sie sie mit Linien (durchgezogen, gepunktet), die eine Rohrleitung, Dampfleitungen usw. anzeigen. B Schaltpläne Es gibt erhebliche Unterschiede zwischen Dampf- und Heißwasserkesselanlagen. Eine Dampfkesselanlage (Abb. 4, a), bestehend aus zwei Dampfkesseln 1, ausgestattet mit individuellen Wasser- 4 und Luft-5-Economizern, umfasst einen Gruppenaschesammler 11, dem die Rauchgase über einen Sammelbehälter 12 zugeführt werden. Zum Absaugen von Rauchgasen im Bereich zwischen Aschesammler 11 und Schornstein 9 Rauchabzüge 7 mit Elektromotoren 8 sind eingebaut. Um den Heizraum ohne Rauchabzüge zu betreiben, sind Klappen 10 eingebaut.

Dampf aus den Kesseln gelangt über separate Dampfleitungen 19 in die gemeinsame Dampfleitung 18 und über diese zum Verbraucher 17. Nach Wärmeabgabe kondensiert der Dampf und kehrt über die Kondensatleitung 16 in den Kesselraum im Sammelkondensationsbehälter 14 zurück Über die Rohrleitung 15 wird dem Kondensationsbehälter zusätzliches Wasser aus der Wasserversorgung oder der chemischen Wasseraufbereitung zugeführt (zum Ausgleich des von den Verbrauchern nicht zurückgeführten Volumens).

Für den Fall, dass ein Teil des Kondensats vom Verbraucher verloren geht, wird eine Mischung aus Kondensat und zusätzlichem Wasser aus dem Kondensationsbehälter über Pumpen 13 über die Versorgungsleitung 2 zunächst in den Economizer 4 und dann in den Kessel 1 gefördert Die für die Verbrennung erforderliche Luft wird von Radialgebläsen 6 teilweise aus dem Raum des Heizraums, teilweise von außen und durch Luftkanäle 3 angesaugt und zunächst den Lufterhitzern 5 und dann den Kesselöfen zugeführt.

Die Wasserheizkesselanlage (Abb. 4, b) besteht aus zwei Wasserheizkesseln 1, einer Wassersparergruppe 5, die beide Kessel versorgt. Rauchgase verlassen den Economizer durch einen gemeinsamen Sammelbehälter 3 und gelangen direkt in den Schornstein 4. In den Kesseln erhitztes Wasser tritt ein gemeinsame Pipeline 8, von wo aus es dem Verbraucher 7 zugeführt wird. Nach der Wärmeabgabe wird das gekühlte Wasser durch die Rücklaufleitung 2 zunächst zum Economizer 5 und dann wieder zu den Kesseln geleitet. Wasser wird durch Umwälzpumpen 6 durch einen geschlossenen Kreislauf (Kessel, Verbraucher, Economizer, Kessel) bewegt.

Reis. 5. : 1 - Umwälzpumpe; 2 - Feuerraum; 3 - Dampfüberhitzer; 4 - obere Trommel; 5 - Warmwasserbereiter; 6 - Lufterhitzer; 7 - Schornstein; 8 - Radialventilator(Rauchabzug); 9 - Ventilator zur Luftversorgung des Lufterhitzers

In Abb. Abbildung 6 zeigt schematisch eine Kesseleinheit mit einem Dampfkessel mit einer oberen Trommel 12. Im unteren Teil des Kessels befindet sich ein Feuerraum 3. Zum Verbrennen von flüssigem oder gasförmigem Brennstoff werden Düsen oder Brenner 4 verwendet, durch die der Brennstoff geleitet wird zusammen mit Luft wird dem Feuerraum zugeführt. Kessel begrenzt Backsteinmauern- Futter 7.

Bei der Verbrennung von Kraftstoff erhitzt die freigesetzte Wärme das Wasser in den installierten Rohrsieben 2 zum Sieden innere Oberfläche Ofen 3 und sorgt für dessen Umwandlung in Wasserdampf.

Abb. 6.

Rauchgase aus dem Ofen gelangen in die Kesselabzüge, die durch Auskleidung und spezielle Trennwände in den Rohrbündeln gebildet werden. Bei der Bewegung waschen die Gase die Rohrbündel des Kessels und des Überhitzers 11, passieren den Economizer 5 und den Lufterhitzer 6, wo sie durch die Wärmeübertragung auf das in den Kessel eintretende Wasser und die zugeführte Luft auch gekühlt werden der Feuerraum. Anschließend werden die deutlich abgekühlten Rauchgase über einen Rauchabzug 17 durch den Kamin 19 in die Atmosphäre abgeführt. Rauchgase aus dem Kessel können ohne Rauchabsaugung unter Einfluss von abgeführt werden natürliche Traktion, erzeugt durch den Schornstein.

Wasser aus der Wasserversorgungsquelle wird über die Versorgungsleitung mit der Pumpe 16 dem Wassersparer 5 zugeführt, von wo es nach dem Erhitzen in die obere Trommel des Kessels 12 gelangt. Die Befüllung der Kesseltrommel mit Wasser wird durch eine Wasseranzeige gesteuert Glas auf der Trommel installiert. Dabei verdampft das Wasser und der entstehende Dampf wird im oberen Teil der Obertrommel 12 gesammelt. Anschließend gelangt der Dampf in den Überhitzer 11, wo er durch die Hitze der Rauchgase vollständig getrocknet wird und seine Temperatur ansteigt.

Vom Überhitzer 11 gelangt Dampf in die Frischdampfleitung 13 und von dort zum Verbraucher, wird nach der Nutzung kondensiert und in Form von Heißwasser (Kondensat) in den Kesselraum zurückgeführt.

Kondensatverluste des Verbrauchers werden mit Wasser aus der Wasserversorgung oder anderen Wasserversorgungsquellen ausgeglichen. Vor dem Eintritt in den Kessel wird das Wasser einer entsprechenden Aufbereitung unterzogen.

Die für die Brennstoffverbrennung benötigte Luft wird in der Regel oben aus dem Heizraum entnommen und über den Ventilator 18 dem Lufterhitzer 6 zugeführt, wo sie erhitzt und anschließend der Feuerung zugeführt wird. In Kesselhäusern mit geringer Kapazität gibt es normalerweise keine Lufterhitzer und kalte Luft Die Zufuhr zum Feuerraum erfolgt entweder durch einen Ventilator oder durch den durch den Schornstein erzeugten Unterdruck im Feuerraum. Kesselanlagen sind mit Wasseraufbereitungsgeräten (im Diagramm nicht dargestellt), Instrumentierung und entsprechenden Automatisierungsgeräten ausgestattet, die ihren unterbrechungsfreien und zuverlässigen Betrieb gewährleisten.

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Für korrekte Installation Alle Elemente des Heizraums werden genutzt Schaltplan, ein Beispiel dafür ist in Abb. 9.

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Warmwasserkesselsysteme dienen der Erzeugung von Warmwasser, das zum Heizen, zur Warmwasserbereitung und für andere Zwecke verwendet wird.

Um sicherzustellen normaler Gebrauch Heizräume mit Warmwasserkesseln sind mit den notwendigen Armaturen, Instrumentierungs- und Automatisierungsgeräten ausgestattet.

Ein Warmwasserkesselhaus hat ein Kühlmittel – Wasser, im Gegensatz zu einem Dampfkesselhaus, das zwei Kühlmittel hat – Wasser und Dampf. In diesem Zusammenhang muss der Dampfkesselraum über separate Rohrleitungen für Dampf und Wasser sowie Tanks zum Sammeln von Kondensat verfügen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Schaltkreise von Warmwasserkesselhäusern einfacher sind als die von Dampfkesselhäusern. Die Komplexität von Warmwasser- und Dampfkesselhäusern hängt von der Art des verwendeten Brennstoffs, der Konstruktion der Kessel, Öfen usw. ab. Sowohl Dampf- als auch Wasserheizkesselsysteme umfassen normalerweise mehrere Kesseleinheiten, jedoch nicht weniger als zwei und nicht mehr als vier oder fünf. Sie alle sind durch gemeinsame Kommunikationsmittel verbunden – Pipelines, Gaspipelines usw.

Der Aufbau von Kesseln mit geringerer Leistung wird weiter unten in Abschnitt 4 dieses Themas dargestellt. Um den Aufbau und die Funktionsprinzipien von Kesseln unterschiedlicher Leistung besser zu verstehen, ist es ratsam, den Aufbau dieser Kessel mit geringerer Leistung mit dem Aufbau der oben beschriebenen Kessel mit höherer Leistung zu vergleichen und in ihnen die Hauptelemente zu finden, die die gleichen Funktionen erfüllen , sowie die Hauptgründe für die Unterschiede in den Designs verstehen.

3. Klassifizierung von Kesseleinheiten

Kessel mögen technische Geräte zur Erzeugung von Dampf oder Heißwasser zeichnen sich durch unterschiedliche Bauformen, Funktionsprinzipien, eingesetzte Brennstoffarten u. a. aus Produktionsindikatoren. Aber je nach der Art und Weise, wie die Bewegung von Wasser und Dampf-Wasser-Gemischen organisiert wird, können alle Kessel in die folgenden zwei Gruppen eingeteilt werden:

Kessel mit natürliche Zirkulation;

Kessel mit erzwungener Bewegung des Kühlmittels (Wasser, Dampf-Wasser-Gemisch).

In modernen Heiz- und Industriekesselhäusern werden zur Dampferzeugung überwiegend Kessel mit Naturumlauf und zur Warmwassererzeugung Kessel mit Zwangsumwälzung des Kühlmittels nach dem Direktstromprinzip eingesetzt.

Moderne Dampfkessel mit Naturumlauf werden aus hergestellt vertikale Rohre befindet sich zwischen zwei Kollektoren (obere und untere Trommel). Ihr Gerät ist in der Zeichnung in Abb. dargestellt. 10, Foto der oberen und unteren Trommel mit den sie verbindenden Rohren – in Abb. 11, und die Platzierung im Heizraum ist in Abb. dargestellt. 12. Ein Teil der Rohre, sogenannte beheizte „Steigrohre“, wird durch den Brenner und die Verbrennungsprodukte erhitzt, und der andere, normalerweise unbeheizte Teil der Rohre, befindet sich außerhalb der Kesseleinheit und wird „Abstiegsrohre“ genannt. In beheizten Heberohren wird Wasser zum Sieden erhitzt, verdampft teilweise und gelangt als Dampf-Wasser-Gemisch in die Kesseltrommel, wo es in Dampf und Wasser getrennt wird. Durch das Absenken unbeheizter Rohre gelangt Wasser aus der oberen Trommel in den unteren Kollektor (Trommel).

Die Bewegung des Kühlmittels in Kesseln mit natürlicher Zirkulation erfolgt aufgrund des Antriebsdrucks, der durch die Gewichtsdifferenz der Wassersäule in den unteren Rohren und der Dampf-Wasser-Gemischsäule in den Steigrohren entsteht.

Reis. 10.

Reis. 11.

Reis. 12.

Bei Dampfkesseln mit mehreren Zwangsumlauf Heizflächen bestehen aus Spulen, die Zirkulationskreisläufe bilden. Die Bewegung von Wasser und Dampf-Wasser-Gemisch in solchen Kreisläufen erfolgt über eine Umwälzpumpe.

Bei Gleichstrom-Dampfkesseln ist das Umlaufverhältnis eins, d.h. Das Speisewasser verwandelt sich beim Erhitzen nacheinander in ein Dampf-Wasser-Gemisch, gesättigten und überhitzten Dampf.

In Warmwasserkesseln wird das Wasser, das sich im Zirkulationskreislauf bewegt, in einer Umdrehung von der Anfangstemperatur auf die Endtemperatur erhitzt.

Je nach Art des Kühlmittels werden Kessel in Heißwasser- und Dampfkessel unterteilt. Die Hauptindikatoren eines Warmwasserkessels sind Wärmekraft, also Heizleistung und Wassertemperatur; Hauptindikatoren Dampfkessel- Dampfproduktion, Druck und Temperatur.

Warmwasserboiler, deren Zweck darin besteht, Warmwasser mit bestimmten Parametern zu erhalten, werden zur Wärmeversorgung von Heizungs- und Lüftungssystemen sowie Haushalts- und Technologieverbrauchern verwendet. Warmwasserkessel, die meist nach dem Gleichstromprinzip mit konstantem Wasserdurchfluss arbeiten, werden nicht nur in Wärmekraftwerken, sondern auch in Fernwärmeanlagen sowie Heiz- und Industriekesselhäusern als Hauptquelle der Wärmeversorgung eingesetzt.

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Aufgrund der Relativbewegung der wärmetauschenden Medien (Rauchgase, Wasser und Dampf) lassen sich Dampfkessel (Dampferzeuger) in zwei Gruppen einteilen: Wasserrohrkessel und Flammrohrkessel. In Wasserrohrdampferzeugern bewegen sich Wasser und ein Dampf-Wasser-Gemisch im Inneren der Rohre, und Rauchgase spülen die Außenseite der Rohre. In Russland wurden im 20. Jahrhundert hauptsächlich Schuchow-Wasserrohrkessel verwendet. In Feuerrohren hingegen bewegen sich Rauchgase innerhalb der Rohre und Wasser wäscht die Rohre nach außen.

Basierend auf dem Prinzip der Bewegung von Wasser und Dampf-Wasser-Gemischen werden Dampferzeuger in Einheiten mit Naturumlauf und mit Zwangsumlauf unterteilt. Letztere werden in Direktströmung und Mehrfachumlauf unterschieden.

Beispiele für die Platzierung von Kesseln unterschiedlicher Kapazität und unterschiedlicher Verwendungszwecke sowie anderer Ausrüstung in Kesselräumen sind in Abb. dargestellt. 14-16.

Reis. 15.

Reis. 16. Beispiele für die Platzierung von Haushaltskesseln und anderen Geräten