Završna obrada. Okov. Popravak. Montaža. Izbor. Otvor blende
zajednički deo
Kotlovnice sa kotlovi za toplu vodu mogu se konstruisati tako da oslobađaju toplotu samo u obliku tople vode pri sagorevanju čvrstih, gasovitih i tečnih goriva. Tečno gorivo obično stiže u kamionima cisternama, odnosno u zagrijanom stanju. Ove kotlovnice mogu raditi i za zatvorene i za otvorene sisteme grijanja.
Glavna svrha izračunavanja bilo koje sheme grijanja kotlovnice je odabir glavne i pomoćna oprema sa definicijom početnih podataka za naknadne tehničke i ekonomske proračune.
Pri razvoju i proračunu toplinskih shema za kotlovnice s toplovodnim kotlovima potrebno je uzeti u obzir posebnosti njihovog projektiranja i rada.
Slika 1 Dijagrami povezivanja odzračnika: a - vakuum; b-atmosferski; c - atmosferski sa hladnjakom za odzračenu vodu
/ _ izbacivač mlaza vode; 2 - hladnjak pare; 3-izmjenjivač topline voda-voda; 4 - hemijski pročišćena voda; 5 - odzračivač; 6 - vruća voda sa ravne linije; 7 - odzračni hladnjak vode; 8 - rezervoar za odzračenu vodu; 9 - pumpa za dopunu
Pouzdanost i učinkovitost kotlova za toplu vodu ovisi o stalnosti protoka vode kroz njih, koja se ne bi trebala smanjivati u odnosu na onu koju je odredio proizvođač. Kako bi se izbjegla korozija niske temperature i sumporne kiseline na konvektivnim grijaćim površinama, temperatura vode na ulazu u kotao pri sagorijevanju goriva koja ne sadrže sumpor mora biti najmanje 60 ° C, goriva sa niskim udjelom sumpora najmanje 70 ° C i visoka -sumporna goriva najmanje 110 ° C. Da biste povećali temperaturu vode na ulazu u bojler pri temperaturama vode ispod navedenih, potrebno je ponovno cirkulacijska pumpa... \ / Vakuumski odzračivači često se instaliraju u kotlovnicama sa kotlovima za toplu vodu. Međutim, vakuumski odzračivači zahtijevaju pažljiv nadzor tijekom rada, stoga u brojnim kotlovnicama radije ugrađuju odzračivače. atmosferskog tipa.
Primijenjeni krugovi za uključivanje vakuumskih odzračivača i atmosferskih odzračivača prikazani su na Sl. 1.
Na sl. 1, a prikazuje odzračivač koji radi pod apsolutnim pritiskom od 0,03 MPa. Vakuum u njemu stvara izbacivač mlaza vode. Voda za dopunu nakon kemijske obrade vode zagrijava se u bojleru voda-voda vruća voda s ravne linije temperature 130-150 ° C. Otpuštena para proključa protok odzračene vode i usmjerava se u hladnjak za paru. Temperatura vode nakon odzračivača je 70 ° C.
Na sl. 1b prikazuje shemu odzračivanja pri tlaku od 0,12 MPa, tj. Iznad atmosferskog. Pri ovom pritisku temperatura vode u odzračivaču je 104 ° S. Prije nego što se dovede u odzračivač, kemijski obrađena voda se prethodno zagrijava u izmjenjivaču topline voda-voda.
Na sl. 1, c prikazuje sličnu shemu za odzračivanje dopunske vode, koja se razlikuje od one opisane u onoj poslije kolona za odzračivanje voda ulazi u hladnjak odzračene vode, zagrijavajući kemijski pročišćenu vodu. Zatim se kemijski obrađena voda usmjerava u izmjenjivač topline postavljen ispred odzračivača. Temperatura vode nakon odzračenog hladnjaka vode obično se uzima jednaka 70 ° C.
Prije izračuna toplinskog dijagrama kotlovnice koja radi na zatvorenom sistemu opskrbe toplinom, trebate odabrati shemu za spajanje lokalnih izmjenjivača topline na sustav opskrbe toplinom koji pripremaju vodu za opskrbu toplom vodom. Trenutno se uglavnom koriste tri sheme za povezivanje lokalnih izmjenjivača topline, prikazane na Sl. 2.
Na sl. 2, prikazan je dijagram paralelna veza lokalni izmjenjivači topline za opskrbu toplom vodom sa potrošačkim sistemom grijanja. Na sl. 2, b, c prikazuje dvostepeni niz i mešovita šema uključivanje lokalnih izmjenjivača topline za opskrbu toplom vodom. U skladu sa SNiP 11-36-73, izbor sheme povezivanja lokalnih izmjenjivača topline za opskrbu toplom vodom vrši se ovisno o omjeru maksimalne potrošnje topline za opskrbu toplom vodom prema maksimalni protok toplina za grijanje. Na Q gv / Q o ≤ 0,06 lokalni izmjenjivači topline su spojeni prema dvostepenoj sekvencijalnoj shemi; na 0,6< Q гв / Q o ≤1,2 - prema dvostupanjskoj mješovitoj shemi; kod Q gv / Q oko ≥1,2 by paralelno kolo... S dvostepenom sekvencijalnom shemom za povezivanje lokalnih izmjenjivača topline, trebalo bi osigurati prebacivanje izmjenjivača topline na dvostupanjsku mješovitu shemu.
Proračun sheme grijanja kotlovnice temelji se na rješavanju jednadžbi bilansa topline i materijala, sastavljenih za svaki element sheme. Povezivanje ovih jednadžbi provodi se na kraju proračuna, ovisno o usvojenoj shemi kotlovnice. Ako se vrijednosti prethodno prihvaćene u izračunu razlikuju od onih dobivenih kao rezultat izračuna za više od 3%, proračun treba ponoviti zamjenjujući dobivene vrijednosti kao početne podatke.
Proračun toplinskog dijagrama kotlovnice sa toplovodnim kotlovima koji rade na zatvorenom sistemu opskrbe toplinom za tri načina rada kotlovnice
Kotlovnica je namijenjena za grijanje stambenih i javnih zgrada za potrebe grijanja, ventilacije i opskrbe toplom vodom. Kotlovnica se nalazi u gradu i radi na mazut sa niskim sadržajem sumpora. Proračun u skladu sa SNiP 11-35-76 vrši se za tri načina rada: maksimalni zimski, najhladniji mjesec i ljeto. Za opskrbu toplom vodom dvostupanjski sekvencijalno kolo grijanje vode kod pretplatnika. Odzračivanje kemijski pročišćene vode provodi se u odzračivaču pod tlakom od 0,12 MPa. Grejne mreže rade temperaturni raspored 150/70. Glavni početni i prihvaćeni podaci za izračun dati su u zadatku za seminarski rad.
Prilikom izračunavanja toplinskog kruga u sljedećem slijedu, utvrđuje se sljedeće:
1. Koeficijent smanjenja potrošnje topline za grijanje i ventilaciju
K s = 
2. Temperatura vode u dovodnom vodu za potrebe grijanja i ventilacije za način najhladnijeg mjeseca
t 1 = 18 + 64,5 K s 0,8 + 67,5 K s = 115,077
3. Temperatura povratnog vodovoda nakon sistema grijanja i ventilacije za režim najhladnijeg mjeseca
t 2 = t 1 - 80K ov = 58,197
4. Otpuštanje topline za grijanje i ventilaciju za maksimalno zimski način rada Q OV = Q o + Q V = 42 + 6,7 = 48,7
za najhladniji mesec
Q O.V = (Q o + Q B) K ov = (42 + 67) * 0,711 = 34,625
5. Ukupna opskrba toplinskom energijom za potrebe grijanja, ventilacije i opskrbe toplom vodom:
8. Toplinsko opterećenje drugog stupnja grijanja za režim najhladnijeg mjeseca:Q 11 nadalje = G potrošnja on - Q 1 ons = 12-5,24 = 6,76 MW
9. Potrošnja mrežne vode za lokalni izmjenjivač topline druge faze, tj. Za opskrbu toplom vodom, za režim najhladnijeg mjeseca:
10. Ispuštanje vode za grijanje za lokalni izmjenjivač topline za ljetni način rada:
G l g at = 
11. Potrošnja mrežne vode za grijanje i ventilaciju:
za maksimalni zimski način rada
za najhladniji mesec
G o.v = 
= 523,13 t / h
12. Potrošnja mrežne vode za grijanje, ventilaciju i opskrbu toplom vodom: za maksimalni zimski način rada
G int = G o.v + G g.v = 523.52 + 0 = 523.52
za najhladniji mesec
G int = G o.v + G g.v = 523,52 + 102,20 = 625,72
for letnji režim
G int = G o.v + G g.w = 0 + 140.72 = 140.72
13. Temperatura povratne vode nakon vanjskih potrošača:
t ispod uzorka = t 2 - 70 - = 28,47
za najhladniji mesec
t ispod uzorka = t 2 - 58.197 -
za letnji režim
t ispod uzorka = t 1 - t 1 - 
14. Potrošnja dopunske vode za nadoknađivanje curenja u toplinskoj mreži vanjskih potrošača:
za maksimalno - zimski način rada
G ut = 0,01K tf G int = 0,01 * 1,8 * 523,52 = 9,42 t / h
za najhladniji mesec
G ut = 0,01K tf G int = 0,01 * 1,8 * 625,72 = 11,26 t / h
za letnji režim
G ut = 0,01K tf G int = 0,01 * 2 * 140,72 = 2,81 t / h
15. Potrošnja sirova voda ulazak u hemijski tretman vode:
za maksimalno - zimski način rada
G d.w = 1,25 G ut = 1,25 * 9,42 = 11,77 t / h
za najhladniji mesec
G d.w = 1,25 G ut = 1,25 * 11,26 = 14,07 t / h
za letnji režim
G d.v = 1,25 G ut = 1,25 * 13,28 = 16,6 t / h
16. Temperatura hemijski obrađene vode nakon hladnjaka za odzračenu vodu:
za maksimalno - zimski način rada
t II ch.r.v = 
t I ch.o.w = 20 = 48,53
za najhladniji mesec
t II ch.r.v = t I ch.r.v, = 20 = 54,10
za letnji režim
t II ch.r.v = t I ch.o.w = 20 = 60,22
17. Temperatura kemijski obrađene vode koja ulazi u odzračivač:
za maksimalno - zimski način rada
t d x.o. v = 
t II ch.r.v = 
48.53=67.23
za najhladniji mesec
t d x.o. v = t II ch.r.v = 54.10=72.80
za letnji režim
t d x.o. v = t II ch.r.v = 60.22=78.92
18. Temperatura sirove vode prije kemijskog tretmana vode se provjerava:
za maksimalno - zimski način rada
t I ch.r.v = 
t s.v = 5 = 20.81
za najhladniji mesec
t I ch.r.v = t s.v, = 
15=18.2
za letnji režim
t I ch.r.v = t s.v 15 = 16,5
19. Potrošnja vode za grijanje za odzračivač:
za maksimalno - zimski način rada
G gr d = = 1,60 t / h
za najhladniji mesec
G gr d = 
= 
= 2,46 t / h
za letnji režim
G gr d = = 
= 0,13 t / h
20. Potrošnja kemijski obrađene vode za napajanje toplinske mreže provjerava se:
za maksimalno - zimski način rada
G c.o. in = G ut - G g u d = 9,42-1,60 = 7,82 t / h
za najhladniji mesec
G c.o. in = G ut - G g u d = 11,26-2,46 = 8,8 t / h
za letnji režim
G c.o. in = G ut + G g u d = 2,81-0,13 = 2,67 t / h
21. Potrošnja topline za grijanje sirove vode:
za maksimalno - zimski način rada
Q s.v = 0,00116 
= 0,00116
za najhladniji mesec
Q s.v = 0,00116 =0,00116
za letnji režim
Q s.v = 0,00116 = 0,00116
22. Potrošnja topline za zagrijavanje kemijski obrađene vode:
za maksimalno - zimski način rada
Q h.o.v = 0,00116 
= 0,00116
za najhladniji mesec
Q h.o.v = 0,00116 = 0,00116
za letnji režim
Q h.o.v = 0,00116 = 0,00116
23. Potrošnja topline za odzračivač:
za maksimalno - zimski način rada
Q d = 0,00116 
= 0,00116
za najhladniji mesec
Q d = 0,00116 = 0,00116
za letnji režim
Q d = 0,00116 =0,00116
24. Potrošnja topline za zagrijavanje kemijski pročišćene vode u hladnjaku sa odzračenom vodom:
za maksimalno - zimski način rada
Q cool = 0,00116 
= 0,00116
za najhladniji mesec
Q cool = 0,00116 = 0,00116
za letnji režim
Q cool = 0,00116 = 0,00116
25. Ukupna potrošnja topline, koja se mora dobiti u kotlovima za toplu vodu:
za maksimalno - zimski način rada
∑Q = Q + Q s.v + Q ch.o.v + Q d - Q hladno = 60,7 + 0,22 + 0,17 + 0,15-0,25 = 60,99 MW
za najhladniji mesec
∑Q = Q + Q s.v + Q ch.o.v + Q d - Q hladno = 53,3 + 0,21 + 0,19 + 0,23-0,37 = 53,56
za letnji režim
∑Q = Q + Q s.v + Q ch.o.v + Q d - Q hladno = 9 + 0,02 + 0,05 + 0,007-0,13 = 8,94 MW
26. Protok vode kroz kotlove za toplu vodu:
za maksimalno - zimski način rada
G to = = 
za najhladniji mesec
G to = = 
za letnji režim
G to = = 
27. Potrošnja vode za recirkulaciju:
za maksimalno - zimski način rada
G rec = 
=
za najhladniji mesec
za letnji režim
28. Protok vode kroz obilazni vod:
za maksimalno - zimski način rada
G traka = = 
za najhladniji mesec
za letnji režim
29. Potrošnja mrežne vode od vanjskih potrošača preko povratnog voda:
za maksimalno - zimski način rada
G arr = G ext - G ut = 523,52-9,42 = 514,1 t / h
za najhladniji mesec
G arr = G ext - G ut = 625,72-11,26 = 614,46 t / h
za letnji režim
G arr = G ext - G ut = 140,72-2,81 = 137,91 t / h
30. Procijenjena potrošnja vode kroz kotlove:
za maksimalno - zimski način rada
G do ׳ = G int + G gr ispod + G rec - G trans = 523,52 + 5 + 224,04-0 = 752,56 t / h
za najhladniji mesec
G to ׳ = G ext + G gr ispod + G rec - G traka = 625,72 + 5 + 111,20-220,37 = 521,55
za letnji režim
G do ׳ = G int + G gr ispod + G rec - G traka = 140,72 + 0,7 + 81,37-66,30 = 154,49
31. Brzina protoka vode koja se vanjskim potrošačima isporučuje pravolinijski:
za maksimalno - zimski način rada
G ׳ = G do ׳ - G gr d - G gr pod - G rec + G traka = 752,56-1,60-224,04 + 0 + 5 = 531,9
za najhladniji mesec
G ׳ = G do ׳ - G gr d - G gr pod - G rec + G traka = 521,55-2,46-111,20 + 220,37 + 5 = 633,26
za letnji režim
G ׳ = G do ׳ - G gr d - G gr ispod - G rec + G traka = 156,49-0,133-81,37 + 66,30 + 0,7 = 141,98
32. Razlika između prethodno pronađenih i rafiniranih protoka vode
spoljni potrošači:
za maksimalno - zimski način rada
100% = 100%=1.60
za najhladniji mesec
100% = 
100%=1.20
za letnji režim
100% = 
100%=0.89
Ako je odstupanje manje od 3%, proračun se smatra dovršenim.
Zbirni podaci rezultata izračunavanja toplinskog kruga dati su u tablici.
| . |
| Fizički | O | Broj | Vrijednost vrijednosti za tipične načine rada kotlovnice | ||
| magnitude | značenje | formule | maksimalna zima | najhladniji mesec | ima godina |
| Koeficijent smanjenja potrošnje topline za grijanje i ventilaciju | NS. v | (1) | 0.7 | ||
| Temperatura vode u dovodnom vodu za grijanje i ventilaciju, ° S | t 1 | (2) | 115.07 | ||
| Temperatura povratne vode nakon sistema grijanja i ventilacije, ° S | t 2 | (3) | 58.1 | ||
| nakon sistema grijanja i ventilacije, ° S Toplotna snaga za grijanje i ventilaciju, MW | Q o.v | (4) | 48.7 | 34.6 | |
| Ukupna opskrba toplinskom energijom za grijanje, ventilaciju, opskrbu toplom vodom, MW | P | (5) | 60.7 | 53.3 | |
| Potrošnja vode u dovodnom vodu za grijanje, ventilaciju i opskrbu toplom vodom, t / h | G lok | (12) | 523.52 | 625.72 | 140.72 |
| Temperature povratna voda nakon vanjskih potrošača, ° S | (13) | 28.47 | 50.85 | 56.12 | |
| Potrošnja dopunske vode za nadoknađivanje curenja u toplinskoj mreži vanjskih potrošača, t / h | G ut | (14) | 9.42 | 11.26 | 2.81 |
| Količina sirove vode koja se isporučuje kemijskom tretmanu vode, t / h | G s.v | (15) | 11.77 | 14.07 | 16.6 |
| Temperatura kemijski pročišćene vode nakon hladnjaka za odzračenu vodu, ° S | (16) | 48.53 | 54.10 | 60.22 | |
| Temperatura kemijski obrađene vode koja ulazi u odzračivač, ° S | (17) | 67.23 | 72.80 | 78.92 | |
| Potrošnja toplovodne vode po odzračivaču, t / h Ukupna potrošnja topline potrebne u kotlovima za toplu vodu, MW Potrošnja vode kroz kotlove za toplu vodu, t / h | G gr d | (19) | 1.60 | 2.46 | 0.134 |
| ∑Q | (25) | 60.9 | 53.5 | 8.9 | |
| G to | (26) | 655.6 | 575.7 | 153.8 | |
| Potrošnja vode za recirkulaciju, t / h Potrošnja vode kroz obilazni vod, t / h | (10.31) | ||||
| G rets G traka | (27) (28) | 224.04 | 111.20 220.3 | 81.37 66.3 | |
| Potrošnja vode kroz povratni vod, t / h | G dol | (29) | 514.1 | 614.4 | 137.9 |
| Procijenjena potrošnja vode kroz kotlove | G do ׳ | (30) | 752.2 | 521.5 | 156.4 |
Zbirna tablica za izračunavanje sheme grijanja kotlovnice s bojlerima za toplu vodu
Toplinski dijagrami kotlovnica sa toplovodnim kotlovima za zatvorene sisteme opskrbe toplinom
Izbor sistema za opskrbu toplinom (otvoreni ili zatvoreni) vrši se na osnovu tehničkih i ekonomskih proračuna. Koristeći podatke primljene od korisnika i metodologiju opisanu u § 5.1, oni počinju sastavljati, a zatim izračunavaju sheme koje se nazivaju toplotni krugovi kotlovnice sa toplovodnim kotlovima za zatvorene sisteme opskrbe toplinom, budući da maksimalni kapacitet grijanja kotlova od lijevanog željeza ne prelazi 1,0 - 1,5 Gcal / h.
Budući da je prikladnije uzeti u obzir toplinske krugove praktični primjeri, ispod su osnovni i detaljni dijagrami kotlovnica sa toplovodnim kotlovima. Osnovni toplinski dijagrami kotlovnica sa toplovodnim kotlovima za zatvorene sisteme opskrbe toplinom koji rade na zatvorenom sistemu opskrbe toplinom prikazani su na Sl. 5.7.
Pirinač. 5.7. Osnovni toplinski dijagrami kotlovnica sa toplovodnim kotlovima za zatvorene sisteme opskrbe toplinom.
1 - bojler za toplu vodu; 2 - mrežna pumpa; 3 - pumpa za recirkulaciju; 4 - pumpa za sirovu vodu; 5 - pumpa za dopunu vode; 6 - rezervoar za dopunjenu vodu; 7 - bojler za sirovu vodu; 8 - grijač za kemijski obrađenu vodu; 9 - hladnjak za nadopunu vode; 10 - odzračivač; 11 - hladnjak pare.
Voda iz povratnog voda toplovodnih mreža s niskim tlakom (20 - 40 m vodenog stupca) dovodi se u mrežne pumpe 2. Također se dovodi voda iz dopunskih pumpi 5, koja kompenzira curenje vode u grijanju mreže. Topla mrežna voda se također dovodi do pumpi 1 i 2, čija se toplina djelomično koristi u izmjenjivačima topline za grijanje kemijski obrađene 8 i sirove vode 7.
Kako bi se osigurala temperatura vode ispred kotlova, postavljena prema uvjetima za sprječavanje korozije, potrebna količina tople vode iz kotlova za toplu vodu 1 dovodi se u cjevovod nizvodno od mrežne pumpe 2. Linija kroz koju isporučena topla voda naziva se recirkulacija. Dovedena je voda recirkulacijska pumpa 3, pumpanje zagrijane vode. Za sve načine rada toplovodne mreže, osim za maksimalnu zimu, dio vode nakon povratnog voda mrežne pumpe 2, zaobilazeći kotlove, dovodi se kroz obilazni vod u količini G po dovodnom vodu, gdje voda, miješajući se sa toplom vodom iz kotlova, daje zadanu proračunsku temperaturu u dovodnom vodu toplovodnih mreža. Dodatak kemijski obrađene vode zagrijava se u izmjenjivačima topline 9, 8 11, odzračuje se u odzračivaču 10. Voda za nadopunjavanje toplinskih mreža iz spremnika 6 se puni pumpom 5 za dovod vode i dovodi u povratni vod.
Čak i u snažnim kotlovima za toplu vodu koji rade na zatvorenim sistemima opskrbe toplinom, možete se snaći s jednim odzračivačem dopunjene vode s niskim performansama. Snaga pumpi za dopunu, oprema postrojenja za prečišćavanje vode također se smanjuju, a zahtjevi za kvalitetom vode za nadopunu smanjuju se u odnosu na kotlove za otvorene sisteme. Nedostatak zatvorenih sistema je blago povećanje troškova opreme za pretplatničke jedinice za opskrbu toplom vodom.
Da bi se smanjila potrošnja vode za recirkulaciju, njena temperatura na izlazu iz kotlova održava se, u pravilu, iznad temperature vode u dovodnom vodu toplinskih mreža. Samo pri izračunatom maksimalnom zimskom režimu temperature vode na izlazu iz kotlova i u dovodnom vodu toplovodnih mreža bit će iste. Da bi se osigurala projektirana temperatura vode na ulazu u toplovodnu mrežu mrežna voda iz povratne cijevi dodaje se u vodu koja napušta kotlove. Da bi se to učinilo, instalira se zaobilazni vod između povratnog i dovodnog cjevovoda, nakon što se mrežne pumpe.
Prisutnost miješanja i recirkulacije vode dovodi do načina rada čeličnih kotlova za toplu vodu, koji se razlikuju od načina grijanja. Kotlovi za toplu vodu rade pouzdano samo ako se količina vode koja prolazi kroz njih održava konstantnom. Protok vode mora se održavati unutar navedenih granica, bez obzira na fluktuacije toplinskih opterećenja. Stoga se regulacija opskrbe toplinskom energijom u mreži mora provesti promjenom temperature vode na izlazu iz kotlova.
Za smanjenje intenziteta vanjske korozije cijevi na površinama čeličnih toplovodnih kotlova potrebno je održavati temperaturu vode na ulazu u kotlove iznad temperature rosišta dimnih plinova. Preporučena minimalna dopuštena temperatura vode na ulazu u kotlove je sljedeća:
pri radu na zemnom plinu - ne niže od 60 ° C; pri radu na lož ulju sa niskim sadržajem sumpora - ne nižim od 70 ° C; pri radu na lož ulju sa visokim sadržajem sumpora - ne niže od 110 ° S.
Zbog činjenice da je temperatura vode u povratnim vodovima toplovodnih mreža gotovo uvijek ispod 60 ° C, toplinske sheme kotlovnica sa toplovodnim kotlovima za zatvorene sustave opskrbe toplinom pružaju, kako je ranije navedeno, recirkulacijske pumpe i odgovarajuće cjevovode. Da bi se odredila potrebna temperatura vode iza čeličnih kotlova za toplu vodu, moraju biti poznati načini rada toplinskih mreža koji se razlikuju od rasporeda ili režimskih kotlova.
U mnogim slučajevima, mreže za grijanje vode projektirane su za rad prema takozvanom rasporedu temperature grijanja tipa prikazanom na sl. 2.9. Proračun pokazuje da se maksimalni protok vode po satu koji ulazi u toplovodne mreže iz kotlova postiže kada način rada odgovara tački prekida grafikona temperature vode u mrežama, odnosno pri vanjskoj temperaturi zraka, što odgovara najniža temperatura vode u dovodnom vodu. Ova se temperatura održava konstantnom čak i ako se vanjska temperatura dodatno poveća.
Na osnovu gore navedenog, u proračun sheme grijanja kotlovnice uveden je peti karakteristični način koji odgovara tački prekida grafikona temperature vode u mrežama. Takvi grafikoni izgrađeni su za svako područje s odgovarajućom izračunatom temperaturom vanjskog zraka prema vrsti prikazanoj na Sl. 2.9. Pomoću takvog grafikona lako je pronaći potrebne temperature u dovodnim i povratnim vodovima toplinskih mreža i potrebne temperature vode na izlazu iz kotlova. Slične grafikone za određivanje temperature vode u toplinskim mrežama za različite projektne temperature vanjskog zraka - od -13 ° S do - 40 ° S razvio je Teploelektroproekt.
Temperatura vode u dovodnim i povratnim vodovima, ° C, toplinske mreže može se odrediti po formulama:
gdje je t vn temperatura zraka unutar grijanih prostorija, ° C; t H - proračunska temperatura vanjskog zraka za grijanje, ° C; t ′ H - vanjska temperatura zraka koja varira u vremenu, ° S; π ′ i - temperatura vode u dovodnom cjevovodu pri t n ° S; π 2 - temperatura vode u povratnom cjevovodu pri t n ° S; tn - temperatura vode u dovodnom cjevovodu pri t ′ n, ° S; ∆t - izračunati pad temperature, ∆t = π 1 - π 2, ° S; θ = π Z -π 2 - proračunata razlika temperature u lokalnom sistemu, ° S; π 3 = π 1 + aπ 2 / 1+ a je proračunata temperatura vode koja ulazi u grijač, ° S; π ′ 2 je temperatura vode koja teče u povratni cjevovod iz uređaja pri t "H, ° S; a je koeficijent pomaka jednak omjeru količine povratne vode koju usisava lift i količine zagrijavanja vode.
Složenost proračunskih formula (5.40) i (5.41) za određivanje temperature vode u toplinskim mrežama potvrđuje preporučljivost korištenja grafikona tipa prikazanog na Sl. 2.9, izgrađen za područje s projektovanom vanjskom temperaturom zraka od 26 ° C. Iz grafikona se može vidjeti da je pri vanjskoj temperaturi zraka od 3 ° C i višoj do kraja sezone grijanja temperatura vode u dovodnoj cijevi grijaćih mreža konstantna i jednaka 70 ° C.
Početni podaci za izračunavanje shema grijanja kotlovnica sa čeličnim toplovodnim kotlovima za zatvorene sisteme opskrbe toplinom, kako je gore spomenuto, su potrošnja topline za grijanje, ventilaciju i opskrbu toplom vodom, uzimajući u obzir gubitke topline u kotlovnici, mreže i potrošnju topline za pomoćne potrebe kotlovnice.
Odnos opterećenja grijanja i ventilacije i opterećenja tople vode specificiran je ovisno o lokalnim radnim uvjetima potrošača. Praksa rada kotlovnica za grijanje pokazuje da prosječna dnevna potrošnja topline po satu za opskrbu toplom vodom iznosi oko 20% ukupnog toplinskog kapaciteta kotlovnice. Gubici topline u vanjskim toplinskim mrežama preporučuju se uzeti u iznosu do 3% ukupna potrošnja toplina. Maksimalno izračunata potrošnja toplinske energije po satu za pomoćne potrebe kotlovnice sa toplovodnim kotlovima sa zatvorenim sistemom opskrbe toplinom može se uzeti po preporuci u iznosu do 3% instaliranog toplinskog kapaciteta svih kotlova.
Ukupna potrošnja vode po satu u dovodnom vodu toplovodnih mreža na izlazu iz kotlovnice određuje se na osnovu temperaturnog režima rada toplinskih mreža, a osim toga, ovisi i o propuštanju vode kroz gustoću. Propuštanje iz toplinskih mreža za zatvorene sisteme opskrbe toplinom ne smije prelaziti 0,25% volumena vode u cijevima toplovodnih mreža.
Dozvoljeno je uzeti približno specifičnu količinu vode u lokalnim sistemima grijanja zgrada za 1 Gcal / h ukupne procijenjene potrošnje topline za stambene površine od 30 m 3 i za industrijska preduzeća- 15 m 3.
Uzimajući u obzir specifičnu količinu vode u cjevovodima toplinskih mreža i toplinskih instalacija, ukupna količina vode u zatvorenom sistemu može se približno uzeti jednakom za stambena područja 45 - 50 m 3, za industrijska preduzeća - 25 - 35 MS po 1 Gcal / h ukupne procijenjene potrošnje toplinske energije.
Pirinač. 5.8. Detaljni toplinski dijagrami kotlovnica sa toplovodnim kotlovima za zatvorene sisteme opskrbe toplinom.
1 - bojler za toplu vodu; 2 - pumpa za recirkulaciju; 3 - mrežna pumpa; 4 - ljetna mrežna pumpa; 5 - pumpa za sirovu vodu; 6 - pumpa za kondenzat; 7 - spremnik za kondenzat; 8 - bojler za sirovu vodu; 9 - grijač za kemijski pročišćenu vodu; 10 - odzračivač; 11 - hladnjak pare.
Ponekad, za prethodno utvrđivanje količine curenja iz zatvoreni sistem mrežne vode, ova vrijednost se uzima u granicama do 2% protoka vode u dovodnom vodu. Na temelju proračuna osnovnog toplinskog dijagrama i nakon odabira jediničnih kapaciteta glavne i pomoćne opreme kotlovnice izrađuje se potpuni detaljni toplinski dijagram. Za svaki tehnološki dio kotlovnice obično se izrađuju posebne detaljne sheme, odnosno za opremu same kotlovnice, kemijsku obradu vode i ekonomičnost lož ulja... Detaljan toplinski dijagram kotlovnice sa tri bojlera za toplu vodu KV -TS - 20 za zatvoreni sistem opskrbe toplinom prikazan je na Sl. 5.8.
U gornjem desnom dijelu ovog dijagrama nalaze se kotlovi za toplu vodu 1, a lijevo - odzračivači 10 ispod kotlova, ispod su cirkulacijske mrežne pumpe, ispod odzračivača su izmjenjivači topline (grijači) 9, spremnik odzračene vode 7, punilo pumpe 6, pumpe za sirovu vodu 5, rezervoari za odvod i bunar za čišćenje. Prilikom izvođenja detaljnih toplinskih dijagrama kotlovnica sa toplovodnim kotlovima koristi se opća stanica ili skupni dijagram rasporeda opreme (slika 5.9).
Opći stanični toplinski krugovi kotlovnica sa toplovodnim kotlovima za zatvorene sisteme opskrbe toplinom karakterizirani su povezivanjem mreže 2 i recirkulacijskih 3 crpki, u kojima voda iz povratnog voda toplinskih mreža može dotjecati do bilo koje od mrežnih pumpi 2 i 4 spojen na glavni cjevovod koji opskrbljuje vodom sve kotlove kotlovnice. Recirkulacione pumpe 3 snabdevaju toplu vodu iz zajedničkog voda nizvodno od kotlova takođe u zajednički vod koji napaja vodu do svih kotlova za toplu vodu.
S ukupnim dijagramom rasporeda opreme kotlovnice prikazanom na Sl. 5.10, za svaki kotao 1, instalirane su mrežne 2 i pumpe za recirkulaciju 3.
Slika 5.9 Opšti raspored kotlova za mrežne i recirkulacione pumpe 1 - bojler za toplu vodu, 2 - recirkulaciju, 3 - mrežna pumpa, 4 - letnja mrežna pumpa.
Pirinač. 5-10. Zbirni raspored kotlova KV - GM - 100, mrežnih i recirkulacionih pumpi. 1 - pumpa za toplu vodu; 2 - mrežna pumpa; 3 - pumpa za recirkulaciju.
Povratna voda teče paralelno sa svim mrežnim pumpama, a ispusni vod svake pumpe povezan je samo s jednim od kotlova za grijanje vode. Topla voda se dovodi u pumpu za recirkulaciju iz cjevovoda iza svakog kotla prije nego što se spoji na zajednički padajući vod i usmjeri na dovodnu liniju iste kotlovske jedinice. Prilikom sastavljanja sa agregatnom shemom predviđena je ugradnja jedne za sve kotlove za toplu vodu. Na slici 5.10 vodovi za nadopunu i toplu vodu do glavnih cjevovoda i izmjenjivača topline nisu prikazani.
Agregatni način postavljanja opreme posebno se široko koristi u projektima toplovodnih kotlovnica sa velikim kotlovi PTVM- 30M, KV - GM 100. i drugi Izbor opće stanice ili agregatne metode rasporeda opreme za kotlovnice sa toplovodnim kotlovima u svakom slučaju odlučuje se na osnovu operativnih razmatranja. Najvažniji od njih u rasporedu agregatne sheme je olakšavanje računovodstva i regulacije protoka i parametara rashladne tekućine iz svake jedinice glavnih toplinskih cjevovoda velikog promjera i pojednostavljenje puštanja u rad svake jedinice.
MOGUĆNOSTI PROIZVODNJE ELEKTRIČNE ENERGIJE U KOTLOVIMA ZA VODU
Ph.D. L. A. Repin, direktor, D. N. Tarasov, inženjer, A.V. Makeeva, inženjer, Južnoruska energetska kompanija CJSC, Krasnodar
Iskustvo posljednjih godina u radu ruskih sistema opskrbe toplinom u zimskim uvjetima pokazuje da su česti slučajevi nestanka struje izvora topline. Istodobno, prestanak opskrbe električnom energijom kotlovnica može dovesti do ozbiljnih posljedica kako u samoj kotlovnici (zaustavljanje ventilatora, dimnjaka, kvar automatizacije i zaštite), tako i izvan nje (zamrzavanje toplovoda) , sistemi grijanja zgrada itd.).
Jedno od dobro poznatih i istovremeno učinkovitih rješenja ovog problema, za relativno velike parne kotlovnice, je upotreba turbinskih generatora koji rade pri prekomjernom tlaku pare, tj. organizacija kogeneracije zasnovana na eksternom potrošnja toplote... To omogućava ne samo povećanje efikasnosti korištenja goriva i poboljšanje ekonomskih performansi izvora topline, već i osiguravanje napajanja iz vlastitog električnog generatora za povećanje pouzdanosti sustava opskrbe toplinom.
Što se tiče komunalne toplinske energije, takva se odluka čini nerealnom, budući da je velika većina kotlovnica toplovodna. U ovom slučaju, radi povećanja pouzdanosti, prakticira se ugradnja toplinskih generatora na izvor topline, koji u slučaju nesreće u sistemu napajanja mogu podmiriti vlastite potrebe kotlovnice. Međutim, za to je potrebno značajno
troškovi, a upotreba instalirane opreme približava se nuli.
Ovaj članak nudi još jedno rješenje za ovaj problem. Njegova suština leži u organizaciji vlastite proizvodnje električna energija u kotlovnici sa toplom vodom na osnovu Rankinovog ciklusa, koristeći supstancu niskog ključanja kao radnu tečnost, koja će se dalje nazivati "sredstvo".
Sheme elektrana koje koriste radne ključaonice niskog ključanja dobro su poznate i koriste se uglavnom na geotermalnim poljima radi iskorištavanja topline otpadnih voda. Međutim, njihov glavni nedostatak je niska toplinska efikasnost ciklusa, koja je povezana sa potrebom uklanjanja topline kondenzacije agensa u okoliš. U kotlovima za toplu vodu i parnim kotlovima mala snaga(tamo gdje su druge mogućnosti kogeneracije nepraktične) toplina kondenzacije može se upotrijebiti za predgrijavanje sirove vode koja se isporučuje u postrojenje za pročišćavanje vode ili za grijanje PTV -a, ako su instalirane na izvoru opskrbe toplinom. Shematski toplinski dijagram kotlovnice sa toplom vodom s integriranom proizvodnom jedinicom za energiju prikazan je na Sl. 1.
Dio rashladnog sredstva na izlazu iz kotla I se uzima i, uzastopno prolazeći kroz isparivač II i grijač sredstva III, daje ga u obliku pare sa parametrima dovoljnim za upotrebu kao radni fluid u toplinskom stroju IV spojen na električni generator.
Nakon završetka procesa ekspanzije, ispušna para ulazi u izmjenjivač topline-kondenzator V, gdje se toplina kondenzacije povrati protokom hladnom vodom odlaskom u jedinicu HVO -a ili, kao što je prikazano na slici, kroz dodatni grijač VI i spremnik VII u vodovod Potrebe za toplom vodom.
Za praktičnu provedbu predložene sheme potrebno je razmotriti nekoliko točaka.
1. Odaberite tvar niskog ključanja (sredstvo) koja bi se, po svojim termodinamičkim karakteristikama, uklopila u način rada i parametre kotlovnice.
2. Odredite optimalne parametre načina rada termoelektrane i opreme za izmjenu topline.
3. Sprovesti kvantitativnu procjenu maksimuma električna energija, koji se može dobiti za posebne uslove dotične kotlovnice.
Prilikom odabira radne tekućine provedeno je proračunsko istraživanje Rankinovog ciklusa za sljedeće agense: R134, R600a, R113, R114, R600. Kao rezultat toga, utvrđeno je da se najveća efikasnost ciklusa za njegovu implementaciju u kotlovnici sa toplom vodom postiže upotrebom freona R600.
Za ovako odabranu radnu tekućinu izvršena je analiza utjecaja na generiranu snagu temperature pregrijavanja pare (slika 2a), pritiska pare na ulazu Pn (slika 2b) i na izlazu Pc (sl. .2c) motora.
Iz datih grafikona proizlazi da razmatrane karakteristike praktički ne ovise o temperaturi pregrijavanja radnog fluida i poboljšavaju se s povećanjem Pn i smanjenjem Pc. Istodobno, povezivanje parametara kogeneracijske jedinice s načinom rada izvora topline pokazuje da je povećanje Pn ograničeno potrebom da se osigura dovoljna razlika u temperaturi isparivača između isparljivog radnog fluida i rashladne tekućine za grijanje, od temperatura potonjeg određena je načinom rada kotla za toplu vodu.
Konačni tlak Pk treba odabrati ovisno o temperaturi kondenzacije agensa, koja je pak određena temperaturnim nivoom medija koji apsorbira toplinu (hladna voda) i potrebnom temperaturnom visinom u kondenzatoru.
Za posebne proračune predložene sheme, kotlovnica sa tri kotla TVG-8 sa priključenim toplinskim opterećenjem za grijanje 14,1 MW i za opskrbu toplom vodom 5,6 MW ( zimski režim). Kotlarnica ima kotlovsku instalaciju koja omogućava grijanje tople vode za potrebe opskrbe toplom vodom. Proračunska temperatura vode za grijanje na izlazu iz kotlova je 130 ° C. Ukupna potrošnja energije - do 230 kW grejni period i do 105 kW ljeti.
Vrijednosti parametara i protoka rashladnih sredstava u čvornim tačkama sheme, dobivene kao rezultat proračuna, date su u tablici.
Električna snaga EGC -a tokom grijanja iznosila je 370 kW, ljeti 222 kW.
Prilikom provođenja proračuna, potrošnja radne topline određena je na osnovu mogućnosti
protok hladne vode kako bi se osigurala potpuna kondenzacija sredstva. Razlika u primljenoj snazi u zimskim i ljetnim periodima rada izvora topline povezana je sa smanjenjem količine agensa koji se može kondenzirati zbog povećanja temperature hladne vode koja ulazi u kondenzator (+15 ° C ).
zaključci
1. Postoji stvarna prilika za poboljšanje energetske efikasnosti toplovodnih kotlova organiziranjem proizvodnje električne energije u instalacijama koristeći radnu tekućinu niskog ključanja.
2. Količina električne energije koja se može dobiti primjenom kogeneracije značajno premašuje pomoćne potrebe kotlovnice, što garantuje njeno autonomno napajanje. U isto vrijeme, odbijanje kupljene i prodaje viška električne energije trebalo bi značajno poboljšati ekonomske pokazatelje izvora topline.
3. Uprkos niskim vrijednostima efikasnosti ciklusa, u krugu praktički nema gubitaka isporučene topline (osim gubitaka u okolnoj
okoliš), što nam omogućava da govorimo o visokoj energetskoj i ekonomskoj efikasnosti predloženog rješenja.
Književnost
1. Repin L.A., Chernin R.A. Mogućnosti proizvodnje električne energije u parnim kotlovima niskog pritiska // Industrijska energija. 1994. br. 6. S.37-39.
2. Patent 32861 (RU). Toplinski dijagram kotlovnice za grijanje vode / L.A. Repin, A. L. Repin // 2006.
3. Kombinirana geotermalna elektrana s binarnim ciklusom snage 6,5 MW // Ruske energetski efikasne tehnologije. 2002. broj 1.
|
Produženje vijeka trajanja i smanjenje potrošnje prirodnog plina pomoću kotlova za toplu vodu TVG-KVG. Kotlovi TVG (TVG-8, TVG-8M, TVG-4r) i njihov razvoj KVG (KVG-7,56, KVG-4,65) sa parametrima 4-10 MW, voda 150/70 ºS, 8 atm., Razvijeni institut za gas Nacionalnu akademiju nauka Ukrajine, a proizvodi ih Monastyryshchenski stroj za proizvodnju mašina (PDV "TEKOM", Monastyryshche, Cherkasy region). Gotovo svi kotlovi su premašili svoj tvornički vijek trajanja (14 godina) i nastavljaju s radom. Kotlovi TVG-KVG se mogu popraviti, a njihov vijek trajanja ograničen je greškom konvektora grejne površine, izrađene od cijevi promjera Ø28 × 3 mm i potrebe za zamjenom plamenika. Nakon zamjene ovih elemenata poboljšanim kotlovima, oni mogu raditi još 10-14 godina povećana efikasnost i smanjena potrošnja prirodnog plina za 4-5%. Metode modernizacije kotlova TVG-8, TVG-8M, TVG-4r, KVG-7,56, KVG-4,65. 1. Zamjena plinskih gorionika s poboljšanim gorionicima na gornjoj ploči 3. generacije MPIG-3 s profiliranim mlaznicama i dodatnom rešetkom za distribuciju zraka tipa "lančana pošta". Početno postavljena tijekom podešavanja načina rada, dugi vijek trajanja gorionika je 10- 14 godina, vidi sl. 2. Zamjena konvektivnih grijaćih površina - umjesto cijevi Ø28 × 3 mm, korištene su cijevi Ø32 × 3 mm ili Ø38 × 3 mm. Prednosti: a) povećanje promjera cijevi smanjuje hidraulički otpor i kada loše kvalitete voda u sistemu, konvektivna površina ne propada tako brzo; b) povećanjem grijaće površine povećava se efikasnost kotla. Kao rezultat modernizacije kotlova TVG-8, TVG-8M, TVG-4r, KVG-7,56, KVG-4,65, gore navedene metode mogu povećati učinkovitost kotlova na 94-95%, smanjiti potrošnju prirodni gas i emisije ugljen-monoksida, produžava vijek trajanja kotlova za 10-14 godina. Tablica prikazuje glavne pokazatelje kotla TVG-8M prije i poslije modernizacije (Kijev, okrug Deputatskaya, 2, ispitivanje je izvršila služba za podešavanje "Zhilteploenergo Kyivenergo") sa zamjenom plamenika novim gorionicima MPIG-3 i a nova konvektivna površina od cijevi Ø32 × 3 mm.
Modernizacija, na primjer, kotla TVG-8 (TVG-8M) daje ekonomski učinak na jedan kotao-253,8 hiljada UAH / godišnje (ušteda plina 172 hiljada m3 / godišnje ili 2,6 miliona m3 u 15 godina 3) u poređenju sa kupovinu i ugradnju novog fabričkog kotla. Troškovi nadogradnje jednog kotla TVG-8 (TVG-8M) su 360 hiljada UAH. Otplata 1 godina i 5 meseci. Institut za gas Nacionalne akademije nauka Ukrajine prenosi tehničku dokumentaciju za proizvodnju plamenika i konvekcijske grijaće površine (prema ugovoru), nadzor instalacije i puštanje u rad, po potrebi izrađuje vlastitu konvekcijsku grijaću površinu i plamenike. |
Izgledi za modernizaciju domaće flote parnih i toplovodnih kotlova.
U Ukrajini se uglavnom upravlja parkom parnih i toplovodnih kotlova serije DKVR, DE, E, TVG, KVGM, PTVM itd., Koji toplinskom energijom opskrbljuje i industrijski sektor i stambene i komunalne usluge Ukrajine. Nivo opreme i automatizacije ne zadovoljava trenutne standarde za upotrebu goriva, električne energije i ekološke performanse. Ovdje možete pročitati članke o niskogradnji na građevinskom portalu. Ovaj problem se može riješiti na dva načina: Potpuna zamjena kotlova novim, modernim; Modernizacija postojećeg kotlovskog parka. Prvi način zahtijeva velika kapitalna ulaganja od vlasnika instalacija za proizvodnju topline, što danas mogu samo neka velika uspješno poslujuća preduzeća. Za druga preduzeća, drugi način je realniji-modernizacija njihovih instalacija za proizvodnju topline zamjenom uređaja na plinske gorionike uvezenim analogima ili upotrebom automatizacije za kotlove na bazi uvezenih komponenti pomoću standardnih gorionika ili novih gorionika serije GMU. Uvezeni plamenici iz "Weishopta" i "Ecoflamea" ugrađuju se na kotlove Monastyrischenskog pogona E2,5-0,9 i Ivano-Frankivskog pogona VK-22. Rad ovih kotlova pokazao je zadovoljavajuće performanse sve opreme. Primjer korištenja standardnog plamenika GMG-4 na parnom kotlu DKVR 6.5 / 13 je Čiževska tvornica papira (CPF). Po prvi put u praksi rada kotlova iz serije DKVR plinski gorionik HMG-4 je prebačen na način potpunog automatskog paljenja i regulacije opterećenja parnog kotla bez stalnog prisustva servisnog osoblja. Automatska kontrola opterećenja na osnovu pritiska pare u bubnju kotla omogućava održavanje pritiska pare na unaprijed određenoj vrijednosti od ± 0,1 kgf / cm2 sa značajnim promjenama u potrošnji pare (do 70% od potrošača). Ako prestane potrošnja pare, automatizacija kotla zaustavlja plamenik do sljedeće potrebe za parom. Ovaj način rada kotla sa promjenjivim opterećenjem parom omogućava značajnu uštedu goriva. Odbijanje od tradicionalne metode regulacija gasa parametara kao što su nivo vode u gornjem bubnju, vakuum u peći kotla, pritisak zraka ispred plamenika i prijelaz na temeljno nov način Regulacija gornjih parametara promjenom broja okretaja elektromotora pomoćne opreme pomoću pretvarača frekvencije značajno je smanjila troškove električne energije za proizvodnju pare. Električna energija koju troše elektromotori pomoćne opreme po toni proizvedene pare prije rekonstrukcije iznosila je 7,96 kW / t, a nakon rekonstrukcije 1,98 kW / t. Tako je tokom jednogodišnjeg rada kotla u Čiževskoj fabrici papira, što iznosi 8000 sati, ušteda energije dostigla 253000 kW. Ponderirani prosječni omjer korisna akcija kotao DKVR 6.5 / 13 nakon rekonstrukcije iznosio je 90-90,5% umjesto 87,5%. Za moderne hidraulične krugove toplovodnih kotlova problem je korištenje regulatora ovisnog o vremenskim prilikama koji regulira temperaturu rashladne tekućine u dovodnom vodu, ovisno o vanjskoj temperaturi zraka, uz održavanje uvjeta za toplovodne toplovodne kotlove tVX≥ 70 ° C, riješeno. Problem je riješen upotrebom podesive hidraulične strelice. Korištenje regulatora s kompenzacijom vremenskih uvjeta omogućuje uštedu goriva do 30%. Trenutno su razvijene sheme rekonstrukcije za sve standardne veličine kućnih kotlova korištenjem gore navedenih tehnologija. Period povrata sredstava potrošenih na modernizaciju parnih ili toplovodnih kotlova je 1,0 ÷ 2,0 godine, u zavisnosti od vremena rada tokom godine.
Kotlovnica (kotlovnica) je građevina u kojoj se radni fluid (nosač topline) (obično voda) zagrijava za sistem grijanja ili opskrbe parom, smješten u jednom tehnička prostorija... Kotlovnice su povezane s potrošačima pomoću toplovoda i / ili cjevovoda za paru. Glavni uređaj kotlovnice su parni, vatrogasni cijev i / ili toplovodni kotlovi. Kotlovnice se koriste za centralizirano opskrbu toplinom i parom ili za lokalno grijanje zgrada.
Kotlovnica je kompleks uređaja koji se nalazi u posebnim prostorijama i služi za pretvaranje hemijske energije goriva u toplotne energije pare ili tople vode. Njegovi glavni elementi su kotao, uređaj za sagorijevanje (ložište), uređaji za napajanje i propuh. Općenito, kotlovnica je kombinacija kotla (a) i opreme, uključujući sljedeće uređaje: dovod goriva i sagorijevanje; čišćenje, hemijski preparat i odzračivanje vode; izmjenjivači topline u razne svrhe; pumpe početne (sirove) vode, mreže ili cirkulacije - za cirkulaciju vode u sistemu opskrbe toplinom, dopunu - za zamjenu vode koju troši potrošač i curenja u mrežama, dovodne pumpe za dovod vode u parne kotlove, recirkulacija (miješanje ); rezervoari za napajanje, kondenzacioni rezervoari, rezervoari za skladištenje tople vode; ventilatori za puhanje i zračni kanal; dimnjaci, plinski put i dimnjak; ventilacijski uređaji; sistema automatska regulacija i sigurnost sagorijevanja goriva; toplotni štit ili kontrolna ploča.
Kotao je uređaj za izmjenu topline u kojem se toplina iz vrućih produkata sagorijevanja goriva prenosi u vodu. Kao rezultat toga, u parnim kotlovima voda se pretvara u paru, a u kotlovima sa toplom vodom zagrijava se do potrebne temperature.
Uređaj za sagorijevanje koristi se za sagorijevanje goriva i pretvaranje njegove kemijske energije u toplinu zagrijanih plinova.
Uređaji za napajanje (pumpe, injektori) dizajnirani su za dovod vode u kotao.
Uređaj za gašenje sastoji se od ventilatora za puhanje, sistema plinskih kanala, odvodnika dima i dimnjaka, uz pomoć kojih se potreban iznos vazduha u peć i kretanje produkata sagorevanja kroz gasne kanale kotla, kao i njihovo uklanjanje u atmosferu. Proizvodi izgaranja, krećući se duž plinskih kanala i u dodiru s grijaćom površinom, prenose toplinu u vodu.
Kako bi se osigurao ekonomičniji rad, moderne kotlovnice imaju pomoćne elemente: štednjak za vodu i grijač zraka, koji služe za zagrijavanje vode i zraka; uređaji za dovod goriva i uklanjanje pepela, za čišćenje dimnih plinova i napojne vode; uređaji za termičko upravljanje i oprema za automatizaciju koji osiguravaju normalan i nesmetan rad svih dijelova kotlovnice.
Ovisno o upotrebi topline, kotlovnice se dijele na električne, grijaće i proizvodne i grijaće.
Energetske kotlovnice opskrbljuju parom parne elektrane koji proizvode električnu energiju i obično su uključeni u kompleks elektrana... Kotlovi za grijanje i industrijske kotlove nalaze se u industrijskim preduzećima i opskrbljuju toplinu sistemima grijanja i ventilacije, opskrbom toplom vodom zgrada i tehnološki procesi proizvodnje. Grijanje kotlovnica rješava iste probleme, ali opslužuje stambene i javne zgrade... Dijele se na samostojeće, međusobno povezane, tj. uz druge zgrade i ugrađene u zgrade. V novije vrijeme sve se više samostojećih proširenih kotlovnica gradi sa očekivanjem opsluživanja grupe zgrada, stambene četvrti, mikrokruga.
Ugradnja kotlovnica ugrađenih u stambene i javne zgrade trenutno je dozvoljena samo uz odgovarajuće opravdanje i dogovor s organima sanitarnog nadzora.
Kotlovnice male snage (pojedinačne i male grupe) obično se sastoje od kotlova, cirkulacionih i dovodnih pumpi i uređaja za propuh. Ovisno o ovoj opremi, uglavnom se određuju dimenzije kotlovnice.
2. Klasifikacija kotlovskih postrojenja
Kotlovnice se, ovisno o prirodi potrošača, dijele na električna, proizvodna i grijanja i grijanje. Prema vrsti dobivenog nosača topline dijele se na paru (za stvaranje pare) i toplu vodu (za proizvodnju tople vode).
Kotlovske elektrane proizvode paru za parne turbine u termoelektranama. U pravilu su takve kotlovnice opremljene kotlovima velike i srednje snage, koji proizvode paru s povećanim parametrima.
Industrijske kotlovnice za grijanje (obično para) proizvode paru ne samo za industrijske potrebe, već i za grijanje, ventilaciju i opskrbu toplom vodom.
Kotlovnice za grijanje (uglavnom topla voda, ali mogu biti i parne) namijenjene su za opsluživanje sistema grijanja industrijskih i stambenih prostora.
Ovisno o opsegu opskrbe toplinom, kotlovnice za grijanje su lokalne (pojedinačne), grupne i područne.
Lokalne kotlovnice obično su opremljene toplovodnim kotlovima sa zagrijavanjem vode do temperature ne više od 115 ° C ili parni kotlovi sa radnim pritiskom do 70 kPa. Takve kotlovnice su projektirane za opskrbu toplinom jednu ili više zgrada.
Grupne kotlovnice isporučuju toplinu grupi zgrada, stambenih područja ili manjih naselja. Opremljeni su parnim i toplovodnim kotlovima sa većim kapacitetom grijanja od kotlova za lokalne kotlovnice. Ove kotlovnice se obično nalaze u posebno izgrađenim zasebnim zgradama.
Kotlovi za daljinsko grijanje koriste se za opskrbu toplinom velikih stambenih prostora: opremljeni su relativno snažnim toplovodnim ili parnim kotlovima.
Pirinač. 1.
Pirinač. 2.
Pirinač. 3.
Pirinač. 4.
Pojedinačni elementi Uobičajeno je konvencionalno prikazati shematski dijagram kotlovskog postrojenja u obliku pravokutnika, krugova itd. i spojite ih međusobno linijama (pune, isprekidane), označavajući cjevovod, cjevovode za paru itd. B šematski dijagrami parnih i toplovodnih kotlovnica, postoje značajne razlike. Parno kotlovsko postrojenje (slika 4, a) od dva parni kotlovi 1, opremljen pojedinačnim štednjacima za vodu 4 i zrak 5, uključuje grupni sakupljač pepela 11, na koji dimnih gasova pogodno za sakupljanje svinje 12. Za ispuštanje dimnih plinova u prostoru između hvatača pepela 11 i dimnjaka 9 ugrađeni su dimnjaci 7 sa elektromotorima 8. Za kotlovnicu bez usisivača dima ugrađene su zaklopke (zaklopke) 10.
Para iz kotlova kroz zasebne cjevovode za paru 19 ulazi u zajedničku parnu cijev 18 i kroz nju do potrošača 17. Nakon ispuštanja topline, para se kondenzira i kroz cijev za kondenzat 16 vraća u kotlovnicu u sabirni spremnik 14. Kondenzator cijev 15, dodatna voda iz vodovodne cijevi ili kemijska obrada vode se dovodi u kondenzacijski spremnik (radi kompenzacije količine koja se ne vraća od potrošača).
U slučaju kada se dio kondenzata izgubi kod potrošača, iz spremnika za kondenzaciju mješavina kondenzata i dopunske vode se pumpama 13 dovodi kroz dovodni cjevovod 2, prvo u ekonomizator 4, a zatim u kotao 1 Zrak potreban za sagorijevanje usisavaju centrifugalni ventilatori 6 djelomično iz prostorije kotlovnice, dijelom van i kroz zračne kanale 3 dovode se prvo u grijače zraka 5, a zatim u kotlovske peći.
Kotlovsko postrojenje za toplu vodu (slika 4, b) sastoji se od dva bojlera za toplu vodu 1, jedne grupe za uštedu vode 5 koja služi za oba kotla. Dimni plinovi na izlazu iz ekonomajzera kroz zajedničko sabirno svinje 3 dovode se direktno u dimnjak 4. Voda zagrijana u kotlovima ulazi u zajednički cevovod 8, odakle se isporučuje potrošaču 7. Nakon ispuštanja toplote, rashlađena voda povratni cjevovod 2 prvo se šalje u ekonomizator 5, a zatim ponovo u kotlove. Voda u zatvorenom krugu (kotao, potrošač, štednjak, bojler) se pomiče cirkulacijskim pumpama 6.
Pirinač. 5.: 1 - cirkulacijska pumpa; 2 - ložište; 3 - pregrijač; 4 - gornji bubanj; 5 - bojler; 6 - grijač zraka; 7 - dimnjak; 8 - centrifugalni ventilator (odvod dima); 9 - ventilator za dovod vazduha u grejač vazduha
Na sl. 6 prikazuje dijagram kotlovske jedinice sa parnim kotlom sa gornjim bubnjem 12. U donjem dijelu kotla nalazi se peć 3. Za sagorijevanje tekućine ili gasovito gorivo koristite mlaznice ili plamenike 4 kroz koje se gorivo, zajedno sa zrakom, dovodi u peć. Kotao ograničen zidovi od opeke- opeka 7.
Prilikom sagorijevanja goriva, oslobođena toplina zagrijava vodu do ključanja u cijevima 2 instaliranim na unutrašnja površina peć 3, i osigurava njegovu transformaciju u vodenu paru.
Slika 6.
Dimni plinovi iz peći ulaze u kotlovske kanale za plinove formirane oblogom i posebnim pregradama ugrađenim u snopove cijevi. Prilikom kretanja, plinovi se ispiru oko snopova cijevi kotla i pregrijača 11, prolaze kroz ekonomizator 5 i grijač zraka 6, gdje se i hlade zbog prijenosa topline u vodu koja ulazi u bojler i dovedenog zraka do peći. Zatim se znatno rashlađeni dimni plinovi uklanjaju kroz dimnjak 19 u atmosferu uz pomoć odvodnika 17. Dimni plinovi iz kotla mogu se ispuštati čak i bez usisivača zbog prirodnog propuha koji stvara dimnjak.
Voda iz izvora za dovod vode kroz dovodni cjevovod snabdjeva se pumpom 16 do ekonomizatora vode 5, odakle nakon zagrijavanja ulazi u gornji bubanj kotla 12. Punjenje kotla u bubnju vodom kontrolira se vodom indikatorsko staklo instalirano na bubnju. U tom slučaju voda isparava, a rezultirajuća para se skuplja u gornjem dijelu gornjeg bubnja 12. Zatim para ulazi u pregrijač 11, gdje se zbog topline dimnih plinova potpuno suši, a temperatura joj raste .
Iz pregrijača 11 para ulazi u glavni parni vod 13 i odatle do potrošača, a nakon upotrebe se kondenzira i u obliku tople vode (kondenzata) vraća nazad u kotlovnicu.
Gubici kondenzata kod potrošača nadopunjuju se vodom iz vodoopskrbnog sustava ili iz drugih izvora vodoopskrbe. Prije punjenja u bojler, voda se podvrgava odgovarajućoj obradi.
Zrak potreban za sagorijevanje goriva u pravilu se uzima s vrha kotlovnice i ventilatorom 18 dovodi do grijača zraka 6, gdje se zagrijava i zatim šalje u peć. U kotlovima malog kapaciteta obično nema grijača zraka, a hladan zrak se u peć dovodi ventilatorom ili vakuumom u peći koju stvara dimnjak. Kotlovska postrojenja opremljena su uređajima za pročišćavanje vode (nisu prikazani na dijagramu), instrumentima i odgovarajućom opremom za automatizaciju, što osigurava njihov nesmetan i pouzdan rad.
Pirinač. 7.
Za ispravna instalacija svi elementi kotlovnice koriste dijagram ožičenja, čiji je primjer prikazan na Sl. devet.
Pirinač. devet.
Kotlovi za toplu vodu dizajnirani su za proizvodnju tople vode koja se koristi za grijanje, opskrbu toplom vodom i u druge svrhe.
Kako bi se osigurao normalan rad, kotlovnice sa toplovodnim kotlovima opremljene su potrebnom armaturom, instrumentima i opremom za automatizaciju.
Kotlovnica sa toplom vodom ima jedan nosač toplote - vodu, za razliku od parne kotlovnice, koja ima dva nosača toplote - vodu i paru. S tim u vezi, u parnoj kotlovnici potrebno je imati odvojene cjevovode za paru i vodu, kao i rezervoare za sakupljanje kondenzata. Međutim, to ne znači da su sheme toplovodnih kotlovnica jednostavnije od parnih. Kotlovi na toplu vodu i paru razlikuju se po složenosti uređaja, ovisno o vrsti goriva koje se koristi, dizajnu kotlova, peći itd ... Svi su povezani zajedničkim komunikacijama - cjevovodi, plinovodi itd.
Uređaj kotlova manje snage prikazan je dolje u stavku 4. ove teme. Kako bi se bolje razumjela struktura i principi rada kotlova različite snage, preporučljivo je uporediti uređaj ovih manje snažnih kotlova s uređajem gore opisanih kotlova veće snage i u njima pronaći glavne elemente koji obavljaju iste funkcije, a također razumiju i glavne razloge razlika u dizajnu.
3. Klasifikacija kotlovskih jedinica
Kotlovi poput tehnički uređaji za proizvodnju pare ili tople vode su različite konstruktivne forme, principe rada, korištena goriva i pokazatelje učinka. Ali prema načinu organizacije kretanja vode i mješavine vode i pare, svi kotlovi se mogu podijeliti u sljedeće dvije grupe:
Kotlovi sa prirodna cirkulacija;
Kotlovi s prisilnim kretanjem nosača topline (voda, mješavina vode i pare).
U modernim kotlovima za grijanje i industrijsko grijanje, kotlovi s prirodnom cirkulacijom uglavnom se koriste za proizvodnju pare, a za proizvodnju tople vode-kotlovi sa prisilnim kretanjem rashladne tekućine, koji rade po principu direktnog protoka.
Moderni parni kotlovi s prirodnom cirkulacijom izrađeni su od vertikalne cijevi smješten između dva kolektora (gornji i donji bubanj). Njihov uređaj prikazan je na crtežu na Sl. 10, fotografija gornjeg i donjeg bubnja sa cijevima koje ih povezuju prikazana je na Sl. 11, a smještaj u kotlovnici prikazan je na Sl. 12. Jedan dio cijevi, nazvan grijane "usponske cijevi", zagrijava baklja i produkti sagorijevanja, dok se drugi, obično nezagrijani dio cijevi, nalazi izvan kotlovske jedinice i naziva se "dovodna cijev". U zagrijanim usponskim cijevima voda se zagrijava do vrenja, djelomično isparava i u obliku mješavine vode i pare ulazi u bubanj kotla, gdje se odvaja na paru i vodu. Voda iz gornjeg bubnja ulazi u donji kolektor (bubanj) kroz spuštajuće neogrijane cijevi.
Kretanje rashladne tekućine u kotlovima s prirodnom cirkulacijom vrši se zbog pogonskog tlaka koji nastaje zbog razlike u težinama vodenog stupca u donjem dijelu i stupcu mješavine vodene pare u usponskim cijevima.
Pirinač. deset.
Pirinač. jedanaest.
Pirinač. 12.
U parnim kotlovima sa više prisilna cirkulacija grijaće površine izrađene su u obliku zavojnica koje tvore cirkulacijske krugove. Kretanje vode i mješavine vode i pare u takvim krugovima vrši se pomoću cirkulacijske pumpe.
U jednokratnim parnim kotlovima brzina cirkulacije je jedna, tj. Dovodna voda, kada se zagrije, uzastopno se pretvara u mješavinu vodene pare, zasićene i pregrijane pare.
U kotlovima za toplu vodu, pri kretanju po cirkulacijskom krugu, voda se zagrijava u jednom okretu od početne do krajnje temperature.
Prema vrsti nosača topline, kotlovi se dijele na toplovodne i parne. Glavni pokazatelji kotla za toplu vodu su toplotna snaga, odnosno kapacitet grijanja i temperaturu vode; glavni pokazatelji parnog kotla su kapacitet pare, pritisak i temperatura.
Kotlovi za toplu vodu čija je svrha dobivanje tople vode navedenih parametara koriste se za opskrbu toplinom sistema grijanja i ventilacije, kućnih i tehnoloških potrošača. Kotlovi za toplu vodu, obično rade na principu direktnog protoka sa stalna potrošnja vode, instaliraju se ne samo u kogeneracijama, već i u daljinskom grijanju, kao i u toplinskim i industrijskim kotlovnicama kao glavnom izvoru opskrbe toplinskom energijom.
Pirinač. 13.
Pirinač. četrnaest.
Parni kotlovi (generatori pare) mogu se podijeliti u dvije grupe prema relativnom kretanju medija za izmjenu topline (dimni plinovi, voda i para): kotlovi sa vodovodnom cijevi i vatrogasni kotlovi. U generatorima pare sa vodenim cijevima voda i mješavina vode i pare kreću se unutar cijevi, a dimni plinovi ispiru cijevi izvana. U Rusiji, u 20. stoljeću, uglavnom su se koristili Shukhovi vodocijevni kotlovi. U protivpožarnim cijevima, naprotiv, dimni plinovi se kreću unutar cijevi, a voda ispire cijevi izvana.
Po principu kretanja vode i mješavine vode i pare, generatori pare se dijele na jedinice sa prirodnom cirkulacijom i sa prisilnom cirkulacijom. Potonji se dijele na cirkulaciju s direktnim protokom i višestruku prisilnu cirkulaciju.
Primjeri postavljanja u kotlovnice kotlova različite snage i namjene, kao i druge opreme, prikazani su na Sl. 14-16.
Pirinač. 15.
Pirinač. 16. Primjeri postavljanja kotlova za domaćinstvo i druge opreme
Po svojoj namjeni kotlovi male i srednje snage podijeljeni su u sljedeće grupe: grijanje, namijenjeno za opskrbu toplinom sistema grijanja, ventilaciju, opskrbu toplom vodom stambenih, javnih i drugih zgrada; industrijski, koji osigurava tehnološke procese industrijskih preduzeća sa parom i toplom vodom; proizvodnju i grijanje, pružajući paru i toplu vodu raznim potrošačima. Ovisno o vrsti proizvedenog nosača topline, kotlovnice se dijele na toplu vodu, parnu i parnu.
Općenito, kotlovnica je kombinacija kotla (a) i opreme, uključujući sljedeće uređaje. Snabdijevanje gorivom i sagorijevanje; pročišćavanje, kemijska priprema i odzračivanje vode; izmjenjivači topline za različite namjene; pumpe početne (sirove) vode, mreže ili cirkulacije - za cirkulaciju vode u sistemu opskrbe toplinom, dopunu - za zamjenu vode koju troši potrošač i curenja u mrežama, dovodne pumpe za dovod vode u parne kotlove, recirkulacija (miješanje ); rezervoari za napajanje, kondenzacioni rezervoari, rezervoari za skladištenje tople vode; ventilatori za puhanje i zračni kanal; dimnjaci, plinski put i dimnjak; ventilacijski uređaji; sistemi za automatsku regulaciju i sigurnost sagorijevanja goriva; toplotni štit ili kontrolna ploča.
Shema grijanja kotlovnice ovisi o vrsti proizvedenog nosača topline i o shemi toplinskih mreža koje povezuju kotlovnicu s potrošačima pare ili tople vode, te o kvaliteti izvorske vode. Mreže za grijanje vode su dvije vrste: zatvorene i otvorene. U zatvorenom sistemu, voda (ili para) predaje toplinu u lokalnim sistemima i potpuno se vraća u kotlovnicu. U otvorenom sistemu, voda (ili para) se djelomično, a u rijetkim slučajevima, potpuno oduzima iz lokalnih instalacija. Dijagram toplinske mreže određuje performanse opreme za pročišćavanje vode, kao i kapacitet spremnika.
Kao primjer, shematski toplinski dijagram kotlovnice sa toplom vodom za otvoreni sistem isporuka toplotne energije sa proračunom temperaturni režim 150-70 ° C. Mrežna (cirkulacijska) pumpa instalirana na povratnom vodu osigurava protok napojne vode do kotla, a zatim do sistema za opskrbu toplinom. Povratni i dovodni vodovi međusobno su povezani kratkospojnicima - premosnica i recirkulacija. Kroz prvi od njih, u svim načinima rada, osim za maksimalno zimski, dio vode se zaobilazi od povratka do dovodnog voda radi održavanja zadane temperature.
Prema uslovima za sprečavanje korozije metala, temperatura vode na ulazu u kotao tokom rada uključena gasno gorivo mora biti najmanje 60 ° C kako bi se izbjegla kondenzacija vodene pare sadržane u dimnim plinovima. Budući da je temperatura povratne vode gotovo uvijek ispod ove vrijednosti, u kotlovnicama sa čelični kotlovi dio tople vode se dovodi u povratni vod pomoću pumpe za recirkulaciju.
Dopunska voda ulazi u razdjelnik mrežne pumpe iz spremnika (crpka koja kompenzira potrošnju vode kod potrošača). Početna voda koju pumpa isporučuje prolazi kroz grijač, filtere za kemijsku obradu vode, a nakon omekšavanja kroz drugi grijač, gdje se zagrijava na 75-80 ° C. Tada voda ulazi u kolonu vakuumski odzračivač... Vakuum u odzračivaču održava se usisavanjem mješavine zraka i pare iz stupa odzračivača pomoću izbacivača mlaza vode. Radni fluid izbacivača je voda koju pumpa dovodi iz rezervoara izbacivača. Smjesa pare i vode uklonjena iz glave odzračivača prolazi kroz izmjenjivač topline - hladnjak pare. U ovom izmjenjivaču topline dolazi do kondenzacije vodene pare, a kondenzat se vraća natrag u kolonu odzračivača. Odzračena voda teče gravitacijom do crpke za dopunu, koja je isporučuje do usisnog razvodnika mrežnih pumpi ili do spremnika za nadopunjenu vodu.
Zagrijavanje u izmjenjivačima topline kemijski obrađene i izvorske vode vrši se vodom koja dolazi iz kotlova. U mnogim slučajevima, pumpa instalirana na ovom cjevovodu (prikazana isprekidanom linijom) koristi se i kao pumpa za recirkulaciju.
Ako je kotlovnica za grijanje opremljena parnim kotlovima, onda se topla voda za sustav grijanja dobiva u površinskim parnim grijačima. Parni grijači vode najčešće su samostojeći, ali se u nekim slučajevima koriste i grijači koji su uključeni u cirkulacijski krug kotla, kao i ugrađeni na kotlovima ili ugrađeni u kotlove.
Prikazan je osnovni toplotni dijagram kotlovnice za proizvodnju i grijanje sa parnim kotlovima koji opskrbljuju parom i toplom vodom zatvorenu dvocjevnu vodu i parni sistemi snabdevanje toplotom. Predviđen je jedan odzračivač za pripremu napojne vode iz kotla i napojne vode iz grejne mreže. Shema predviđa zagrijavanje početne i kemijski obrađene vode u parnim grijačima vode. Voda za čišćenje iz svih kotlova ulazi u separator pare kontinuirano ispuštanje, u kojem se održava isti pritisak kao u odzračivaču. Para iz separatora ispušta se u parni prostor odzračivača, a topla voda ulazi u bojler za predgrijavanje izvorske vode. Nadalje, voda za ispiranje se ispušta u kanalizaciju ili ulazi u spremnik za nadopunjenu vodu.
Kondenzat parne mreže koji se vraća od potrošača pumpa se iz spremnika kondenzata u odzračivač. Odzračivač prima kemijski pročišćenu vodu i kondenzat iz parnog bojlera kemijski pročišćene vode. Mrežna voda zagrijava se serijski u hladnjaku za kondenzat grijača vodene pare i u parnom grijaču.
U mnogim slučajevima, kotlovi za toplu vodu ugrađuju se i u parne kotlove za pripremu tople vode, koji u potpunosti zadovoljavaju potrebe za toplom vodom ili su vrhunski. Kotlovi se ugrađuju iza parnog bojlera uz protok vode kao druga faza grijanja. Ako kotlovnica s parnim grijanjem opslužuje otvorene vodovodne mreže, toplinski krug predviđa ugradnju dva odzračivača-za dovodnu i dopunsku vodu. Za izjednačavanje načina pripreme tople vode, kao i za ograničavanje i izjednačavanje pritiska u sistemima tople i hladne vode u kotlovnicama za grijanje, predviđena je ugradnja skladišnih spremnika.
Nacrti instalacija prema shemi primjene su: zajednički - za sve kotlove kotlarnice; grupa - za pojedinačne grupe kotlova; individualno - za pojedinačne kotlove. Opće i grupne instalacije moraju imati dva dimnjaka i dva ventilatora. Pojedinačne postavke prema uslovima za regulisanje njihovog rada pri promeni produktivnosti kotla, oni su najpoželjniji.
Ovisno o prirodi toplinskih opterećenja, kotlovnice se dijele na sljedeće vrste:
Manufacturing- dizajnirano za opskrbu toplinom tehnoloških potrošača.
Proizvodnja i grijanje- opskrba toplinskom energijom tehnoloških potrošača, kao i toplinska energija za grijanje, ventilaciju i opskrbu toplom vodom industrijskih, javnih, stambenih zgrada i građevina.
Grijanje- generiranje toplinske energije za potrebe grijanja, ventilacije i opskrbe toplom vodom stambenih, javnih, industrijskih zgrada i građevina.
Prema pouzdanosti opskrbe potrošača toplinom, kotlovnice uključuju:
U prvu kategoriju - kotlovnice, koje su jedini izvor topline za sistem opskrbe toplinskom energijom i snabdijevaju potrošače prve kategorije koji nemaju pojedinačne rezervne izvore topline;
Potrošači topline u smislu pouzdanosti opskrbe toplinom uključuju:
U prvu kategoriju spadaju potrošači čiji je prekid opskrbe toplinskom energijom povezan s opasnošću po ljudski život ili sa značajnom štetom po nacionalnu ekonomiju (oštećenje tehnološke opreme, veliki nedostaci proizvoda);
3.2.1. Toplinski dijagrami kotlovnica sa toplovodnim kotlovima i osnove njihovog proračuna
Kako bi se toplotni dijagrami kotlovnica sa toplovodnim kotlovima učinili lakšim za čitanje, preporučuje se sljedeći redoslijed prikazivanja opreme na njima (vidi sliku 3.1). Kotlovi sa toplom vodom postavljeni su na gornju desnu stranu lima, a odzračivači na lijevu stranu, pumpe za recirkulaciju smještene su ispod kotlova, a mrežne pumpe postavljene su još niže, a izmjenjivači topline (grijači), odzračena i spremnici radne vode , pumpe za dopunu, pumpe za sirovu vodu, odvodni rezervoari itd. stavljaju se pod odzračivače.
Rad kotlovnice za grijanje, čiji je osnovni toplinski dijagram prikazan na Sl. 3.1 se sprovodi na sledeći način. Voda iz povratnog voda grijaćih mreža s malim tlakom ulazi u usis mrežne pumpe 2 ... Voda se tamo takođe dovodi iz pumpe za dopunu. 6 kompenziranje curenja vode u toplinskim mrežama. Na usisu pumpe 2 isporučuje se i topla voda čija se toplina djelomično koristi u izmjenjivačima topline 9 i 4 za grijanje, kemijski obrađene i sirove vode.
Kako bi se osigurala temperatura vode ispred kotla, postavljena prema uvjetima za sprječavanje korozije, dovodi se u cjevovod nizvodno od mrežne pumpe pomoću pumpe za recirkulaciju 12 potrebna količina tople vode koja se ispušta iz kotla 1 ... Linija kroz koju se dovodi topla voda naziva se recirkulacija. U svim načinima rada toplovodne mreže, osim maksimalne zime, dio vode iz povratnog voda nakon mrežne pumpe 2 , zaobilazeći kotao, dovodi se preko zaobilaznog voda do dovodnog voda, gdje, pomiješan sa toplom vodom iz kotla, daje projektirana temperatura u opskrbnoj liniji toplinskih mreža. Voda namijenjena za popunjavanje curenja u toplinskim mrežama prethodno se napaja pumpom za sirovu vodu 3 u bojler za sirovu vodu 4 gdje se zagrijava na temperaturu od 18-20 ºC i zatim šalje u kemijsku obradu vode. Hemijski obrađena voda se zagrijava u izmjenjivačima topline 8 , 9 i 11 i odzračivanje u odzračivaču 10 ... Voda za dopunu toplinskih mreža iz rezervoara odzračene vode 7 podiže pumpu za šminkanje 6 i dovodi do povratne linije.
Glavna svrha izračunavanja bilo koje sheme grijanja kotlovnice je odabir glavne i pomoćne opreme s definicijom početnih podataka za naknadne tehničke i ekonomske proračune.
Pouzdanost i učinkovitost kotlova za toplu vodu ovisi o stalnosti protoka vode kroz njih, koja se ne bi trebala smanjivati u odnosu na onu koju je odredio proizvođač. Kako bi se izbjegla korozija niskotemperaturnih i sumpornih kiselina na konvektivnim grijaćim površinama, temperatura vode na ulazu u kotao pri sagorijevanju goriva koja ne sadrže sumpor mora biti najmanje 60 ºS, goriva sa niskim udjelom sumpora najmanje 70 ºS i goriva s visokim udjelom sumpora. najmanje 110 ºS. Za povećanje temperature vode na ulazu u bojler pri temperaturama vode ispod navedenih, ugrađena je recirkulacijska pumpa.
Vakuumski odzračivači često se instaliraju u kotlovnicama sa toplovodnim kotlovima. Ali zahtijevaju pažljiv nadzor tijekom rada, pa radije instaliraju atmosferske odzračivače.
Sustav opskrbe toplom vodom - zatvoren ili otvoren - ima snažan utjecaj na opremljenost kotlovnice s grijačima vode. Otvori naziva se sustav u kojem potrošač djelomično ili potpuno koristi nosač topline - toplu vodu. V zatvoreno U sistemima se zagrijavanje vode za opskrbu toplom vodom vrši direktnim grijanjem vode u lokalnim izmjenjivačima topline.
S otvorenim sustavom opskrbe toplom vodom, količina vode koja se koristi za napajanje toplinskih mreža značajno se povećava i može doseći 20% potrošnje vode kroz toplovodne mreže. One. količina vode koju je potrebno pripremiti za kemijski tretman vode, s otvorenim sistemom opskrbe toplom vodom, povećava se nekoliko puta u odnosu na zatvoreni.
Budući da je potrošnja vode u otvorenom sistemu neravnomjerna, spremnici za odzračivanje vode ugrađuju se kako bi se uskladio dnevni raspored opterećenja opskrbe toplom vodom i smanjio projektni kapacitet opreme za pročišćavanje vode. Od toga, tokom sati maksimalne potrošnje, topla voda se pumpama za dopunu dovodi do usisa mrežnih pumpi.
Kvalitet pripreme vode za dopunu otvorenog sistema grijanja trebao bi biti znatno viši od kvalitete vode za nadopunu zatvorenog sistema, jer isti zahtjevi se postavljaju za opskrbu toplom vodom kao i za pitku vodu iz slavine.
Prije izračuna toplinskog dijagrama kotlovnice koja radi na zatvorenom sistemu opskrbe toplinom, trebate odabrati shemu za spajanje lokalnih izmjenjivača topline na sustav opskrbe toplinom koji pripremaju vodu za opskrbu toplom vodom. Trenutno se uglavnom koriste tri sheme za povezivanje lokalnih izmjenjivača topline, prikazane na Sl. 3.2.
Na sl. 3.2 a prikazuje dijagram paralelnog povezivanja lokalnih izmjenjivača topline opskrbe toplom vodom sa sustavom grijanja potrošača. Na sl. 3.2 b, v prikazani su dvostupanjski sekvencijalni i mješoviti krugovi za uključivanje lokalnih izmjenjivača topline za opskrbu toplom vodom.
Odabir sheme povezivanja lokalnih izmjenjivača topline za opskrbu toplom vodom vrši se ovisno o omjeru maksimalne potrošnje topline za opskrbu toplom vodom i maksimalne potrošnje topline za grijanje. At P do / P o ≤ 0,06 lokalni izmjenjivači topline su spojeni prema dvostepenoj sekvencijalnoj shemi; na 0,6< P do / P o ≤1,2 - prema dvostepenoj mješovitoj shemi; at P do / P o ≥1,2 - paralelno. S dvostepenom sekvencijalnom shemom za povezivanje lokalnih izmjenjivača topline, trebalo bi osigurati prebacivanje izmjenjivača topline na dvostupanjsku mješovitu shemu.
Proračun kruga grijanja kotlovnice sa toplom vodom temelji se na rješavanju jednadžbi bilansa topline i materijala, sastavljenih za svaki element kruga. Prilikom izračunavanja toplinskog dijagrama kotlovnice za grijanje vode, kada nema faznih transformacija grijanog i rashlađenog medija (vode), jednadžba toplinske bilance u općenitom obliku može se napisati na sljedeći način
gdje G Oh, G n je maseni protok rashlađenih i zagrijanih nosača topline, kg / s; c Oh, c n je prosječni specifični toplotni kapacitet rashlađenih i zagrijanih nosača topline, kJ / (kg · ° C); 
- respektivno, početne i krajnje temperature rashladnog sredstva koje se hladi, ° C; 
- respektivno, početne i krajnje temperature zagrijanog nosača topline, ° C; η je efikasnost izmjenjivača topline.
Ako se vrijednosti prethodno prihvaćene u izračunu razlikuju od onih dobivenih kao rezultat izračuna za više od 3%, proračun treba ponoviti zamjenjujući dobivene vrijednosti kao početne podatke.