Početni podaci za proračun… .. ……………………………………………… .3

1. Analitički proračun osnovnog toplotnog dijagrama toplovodne kotlovnice ………… .. ……………………………………………………… 5

2. Računarski proračun osnovnog toplotnog dijagrama vrelovodne kotlovnice ……………………………………………………… .12

2.1 Inicijalna datoteka sa podacima …………………………………………… 12

2.2 Rezultati proračuna …………………………………………………………………… ... 14

Zaključak ……………………………………………………………………………………… 15

Spisak korištene literature …………. ………………………………… .15

Početni podaci za proračun

Proračun se vrši za šematski termički dijagram kotlovnice prikazan na slici 1. Kotlarnica je projektovana za snabdevanje vruća voda stambeni i javne zgrade za potrebe grijanja, ventilacije i tople vode.

Toplotna opterećenja kotlovnice, uzimajući u obzir gubitke u vanjskim mrežama pri maksimalnom zimskom režimu, su sljedeća: za grijanje 6,84 Gcal/h; za ventilaciju 0 Gcal / h i za opskrbu toplom vodom 2,16 Gcal / h. Ukupni kapacitet grijanja kotlovnice je 9,0 Gcal/h.

Mreža grijanja raditi na temperaturni raspored 150-70 ° C, za opskrbu toplom vodom je prihvaćeno mješovita shema grijanje vode kod pretplatnika. Procijenjeno minimalna temperatura vanjski zrak –55 °S. Grijanje sirova voda prije hemijskog prečišćavanja vode uzima se do 20°C od 5°C zimi i 15°C ljeti. Odzračivanje vode se vrši u deaeratoru na atmosferskom pritisku.

Radi praktičnosti prikazana je tabela 1 "Početni podaci" za izračunavanje sheme grijanja kotlovnice koja radi na zatvoreni sistem snabdevanje toplotom. Ova tabela je sastavljena na osnovu projekta sistema za snabdevanje toplotom ili proračuna potrošnje toplote od strane različitih potrošača prema agregirani pokazatelji... Proračun se vrši za tri karakteristična režima: maksimalni zimski, najhladniji mjesec i ljeto.

Rice. 4.3. Principijelno termalni krug kotlarnica sa bojleri za toplu vodu

1 - bojler za toplu vodu; 2 - mrežna pumpa; 3 - recirkulacijska pumpa; 4 - pumpa za sirovu vodu;

5 - pumpa za dopunsku vodu; 6 - rezervoar za dopunsku vodu; 7 - bojler za sirovu vodu; 8 - grijač

hemijski tretirana voda; 9 - hladnjak dopunske vode; 10 - odzračivač; 11 - parni hladnjak

Tabela 1 "Početni podaci"

Ime	Dimenzija	Oznaka	Vrijednost vrijednosti za tipične režime rada kotlarnice
maksimalna zima	najhladniji mjesec	ljeto
Lokacija kotlovnice		-	Khabarovsk
Maksimalni troškovi toplina:	MW
za grijanje stambenih i javnih zgrada	MW			-	-
za ventilaciju javnih zgrada	MW			-	-
za opskrbu toplom vodom	MW		2,5	2,5
Projektna temperatura vanjski zrak za grijanje	°C		-55	-43,2	-
Procijenjena vanjska temperatura za ventilaciju	°C		-45	-	-
Temperatura vazduha u zatvorenom prostoru	°C				-
Temperatura sirove vode	°C
Temperatura zagrijane sirove vode prije hemijskog tretmana vode	°C
Temperatura vode za dopunu nakon hladnjaka za deaerisanu vodu	°C
Koeficijent unutrašnjih potreba hemijskog tretmana vode	-		1,25	1,25	1,25
Temperatura vode na izlazu iz kotlova za grijanje vode	°C
Temperatura vode na ulazu u kotlove za grijanje vode	°C
Projektna temperatura vruća voda nakon lokalnih izmjenjivača topline za opskrbu toplom vodom	°C
Unaprijed prihvaćena potrošnja hemijski tretirane vode	t/h				0,7
Unaprijed pretpostavljena potrošnja vode za grijanje kemijski pročišćene vode	t/h				0,15
Temperatura vode za grijanje nakon predgrijavanja kemijski tretirane vode	°C
Efikasnost grijača	-		0,98	0,98	0,98

Analitički proračun osnovnog toplotnog dijagrama vrelovodne kotlovnice

Proračun toplotnog dijagrama kotlovnice s toplovodnim kotlovima koji rade na zatvorenom sistemu za opskrbu toplinom preporučuje se izvršiti sljedećim redoslijedom.

1. Odredite koeficijent smanjenja potrošnje topline za grijanje i ventilaciju za najhladniji mjesec:

2. Temperatura vode u dovodnom vodu za potrebe grijanja i ventilacije za režim najhladnijeg mjeseca:

gdje je unutrašnja temperatura; - temperatura glava unutra uređaj za grijanje; - izračunata temperaturna razlika mrežna voda; - procijenjeni pad temperature u sistemu grejanja.

Iz početnih podataka slijedi:; ;

3. Temperatura povratne vode nakon sistema grijanja i ventilacije za režim najhladnijeg mjeseca:

4. Otpuštanje topline za grijanje i ventilaciju:

5. Ukupna isporuka toplotne energije za potrebe grijanja, ventilacije i tople vode:

Za maksimalan zimski režim

Za režim najhladnijih meseci

6. Potrošnja vode u dovodnoj liniji toplovodnog sistema potrošača za maksimalno zimski režim:

t/h

7. Toplotno opterećenje grejač prvog stepena (na povratnom vodu grejne vode) za režim najhladnijeg meseca:

8. Toplotno opterećenje drugog stepena grijača za režim najhladnijeg mjeseca:

9. Potrošnja dovodne vode za lokalni izmjenjivač topline drugog stepena, tj. za snabdijevanje toplom vodom, za najhladniji mjesec:

t/h

10. Potrošnja vode za grijanje za lokalni izmjenjivač topline za letnji režim:

t/h

11. Potrošnja vode mreže za grijanje i ventilaciju:

Za maksimalan zimski režim

t/h;

Za režim najhladnijih meseci

t/h

12. Potrošnja mrežne vode za grijanje, ventilaciju i toplu vodu:

Za maksimalan zimski režim

Za režim najhladnijih meseci

Za ljetni način rada

13. Temperatura povratne vode nakon vanjskih potrošača

° C;

Za režim najhladnijih meseci

° C;

Za ljetni način rada

°C.

14. Potrošnja vode za dopunu za popunu curenja u toplotnoj mreži vanjskih potrošača:

Za maksimalan zimski režim

Za režim najhladnijih meseci

Za ljetni način rada

15. Potrošnja sirove vode koja se isporučuje za hemijsku obradu vode:

Za maksimalan zimski režim

Za režim najhladnijih meseci

Za ljetni način rada

16. Temperatura hemijski tretirane vode nakon hladnjaka za deaerisanu vodu:

Za maksimalan zimski režim

Za režim najhladnijih meseci

Za ljetni način rada

17. Temperatura hemijski tretirane vode koja ulazi u deaerator

Za maksimalni zimski način rada:

Za režim najhladnijih meseci

Za ljetni način rada

18. Temperatura sirove vode prije hemijskog tretmana vode se provjerava:

Za ljetni način rada

19. Potrošnja vode za grijanje za deaerator:

Za maksimalni zimski režim i najhladniji mjesec

Za ljetni način rada

20. Potrošnja hemijski tretirane vode za napajanje toplovodne mreže se proverava:

Za maksimalni zimski režim i najhladniji mjesec

Za ljetni način rada

21. Potrošnja topline za grijanje sirove vode:

Za maksimalni zimski režim i najhladniji mjesec

Za ljetni način rada

22. Potrošnja toplote za zagrevanje hemijski tretirane vode:

Za maksimalni zimski režim i najhladniji mjesec

Za ljetni način rada

MW<0, значит, подогрев химически очищенной воды в летний период не требуется.

23. Potrošnja topline za odzračivač:

Za maksimalni zimski režim i najhladniji mjesec

Za ljetni način rada

24. Potrošnja topline za zagrijavanje kemijski pročišćene vode u hladnjaku za deaerisanu vodu:

Za maksimalni zimski režim i najhladniji mjesec

Za ljetni način rada

25. Ukupna potrošnja toplote potrebna za toplovodne kotlove:

Za maksimalan zimski režim

Za režim najhladnijih meseci

Za ljetni način rada

26. Potrošnja vode kroz toplovodne kotlove:

Za maksimalan zimski režim

t/h;

Za režim najhladnijih meseci

t/h;

Za ljetni način rada

t/h

Toplotni dijagrami kotlarnica

Prema svojoj namjeni, male i srednje kotlovnice se dijele na sljedeće grupe: grijanje, namijenjeno za toplinsko snabdijevanje sistema grijanja, ventilaciju, toplovodnu vodu stambenih, javnih i drugih objekata; industrijski, obezbeđivanje pare i tople vode u tehnološkim procesima industrijskih preduzeća; proizvodnju i grijanje, obezbjeđivanje pare i tople vode raznim potrošačima. Ovisno o vrsti proizvedenog nosača topline, kotlarnice se dijele na toplovodnu, parnu i parnu vodu.

Općenito, kotlovnica je kombinacija kotla(a) i opreme, uključujući sljedeće uređaje. Opskrba gorivom i sagorijevanje; prečišćavanje, hemijska priprema i odzračivanje vode; Izmjenjivači topline za različite namjene; pumpe za početnu (sirovu) vodu, mreže ili cirkulaciju - za cirkulaciju vode u sistemu za opskrbu toplinom, dopunu - za zamjenu vode koju troši potrošač i curenja u mrežama, napojne pumpe za dovod vode u parne kotlove, recirkulaciju (miješanje) ; napojni rezervoari, rezervoari za kondenzaciju, rezervoari tople vode; ventilatori i zračni kanali; dimovodne cijevi, plinski kanal i dimnjak; ventilacijski uređaji; sistemi za automatsku regulaciju i sigurnost sagorevanja goriva; toplotni štit ili kontrolnu ploču.

Shema grijanja kotlovnice ovisi o vrsti proizvedenog nosača topline i o shemi toplinskih mreža koje povezuju kotlovnicu sa potrošačima pare ili tople vode, o kvaliteti izvorne vode. Mreže za grijanje vode su dvije vrste: zatvorene i otvorene. U zatvorenom sistemu voda (ili para) predaje toplotu u lokalnim sistemima i potpuno se vraća u kotlarnicu. Kod otvorenog sistema voda (ili para) se djelimično, au rijetkim slučajevima u potpunosti odvodi iz lokalnih instalacija. Dijagram mreže grijanja određuje performanse opreme za tretman vode, kao i kapacitet spremnika.

Kao primjer, dat je shematski termički dijagram kotlovnice za toplu vodu za otvoreni sistem opskrbe toplinom s izračunatim temperaturnim režimom od 150-70 ° C. Mrežna (cirkulacijska) pumpa instalirana na povratnom vodu osigurava protok napojne vode u kotao, a zatim u sistem za dovod topline. Povratni i dovodni vodovi su međusobno povezani džamperima - premosnica i recirkulacija. Kroz prvi od njih, u svim režimima rada, osim maksimalnog zimskog, dio vode se zaobilazi iz povratka u dovodni vod radi održavanja zadane temperature.

Osnovni toplotni dijagram toplovodne kotlovnice

Prema uslovima za sprečavanje korozije metala, temperatura vode na ulazu kotla pri radu na gasno gorivo mora biti najmanje 60°C kako bi se izbegla kondenzacija vodene pare sadržane u dimnim gasovima. Budući da je temperatura povratne vode gotovo uvijek ispod ove vrijednosti, u kotlovnicama sa čeličnim kotlovima dio tople vode se dovodi u povratni vod pomoću recirkulacijske pumpe.

Dopunska voda se dovodi u kolektor mrežne pumpe iz rezervoara (pumpa koja nadoknađuje potrošnju vode kod potrošača). Početna voda koju dovodi pumpa prolazi kroz grijač, filtere za hemijsku obradu vode i, nakon omekšavanja, kroz drugi grijač, gdje se zagrijava na 75-80°C. Tada voda ulazi u stupac vakuumskog deaeratora. Vakuum u deaeratoru se održava usisavanjem mješavine zraka i pare iz kolone deaeratora pomoću ejektora sa vodenim mlazom. Radni fluid ejektora je voda koju pumpa dovodi iz rezervoara ejektorske jedinice. Smjesa vodene pare uklonjena iz glave deaeratora prolazi kroz izmjenjivač topline - hladnjak pare. U ovom izmjenjivaču topline dolazi do kondenzacije vodene pare, a kondenzat se vraća u kolonu odzračivanja. Deaerirana voda gravitacijom teče do pumpe za dopunu, koja je isporučuje u usisni razvodnik mrežnih pumpi ili u rezervoar za dopunsku vodu.

Zagrijavanje u izmjenjivačima topline kemijski tretirane i izvorne vode vrši se vodom koja dolazi iz kotlova. U mnogim slučajevima, pumpa instalirana na ovom cevovodu (prikazano isprekidanom linijom) se takođe koristi kao recirkulacijska pumpa.

Ako je kotlarnica za grijanje opremljena parnim kotlovima, tada se topla voda za sistem grijanja dobiva u površinskim parovodnim grijačima. Parno-vodni bojleri su najčešće samostojeći, ali se u nekim slučajevima koriste grijači koji su uključeni u cirkulacijski krug kotla, kao i ugrađeni na kotlove ili ugrađeni u kotlove.

Prikazan je osnovni toplotni dijagram proizvodno-grijne kotlovnice sa parnim kotlovima koji dovode paru i toplu vodu u zatvorene dvocijevne sisteme vodosnabdijevanja i parne topline. Predviđen je jedan odzračivač za pripremu napojne vode za kotlove i napojne vode za toplovodnu mrežu. Shema predviđa zagrijavanje početne i kemijski pročišćene vode u parnim grijačima vode. Produvna voda iz svih kotlova ulazi u kontinuirani separator pare za produvavanje, koji se održava na istom pritisku kao u deaeratoru. Para iz separatora se ispušta u parni prostor deaeratora, a topla voda ulazi u bojler voda-voda kako bi zagrijala napojnu vodu. Nadalje, voda za pročišćavanje se ispušta u kanalizaciju ili ulazi u rezervoar za dopunsku vodu.

Kondenzat parne mreže koji se vraća od potrošača pumpa se iz rezervoara kondenzata u odzračivač. Deaerator prima hemijski prečišćenu vodu i kondenzat iz parno-vodnog bojlera hemijski prečišćene vode. Voda iz mreže se zagreva uzastopno u kondenzatnom hladnjaku parnog bojlera i u bojleru parne vode.

U mnogim slučajevima toplovodni kotlovi se ugrađuju i u parne kotlove za pripremu tople vode, koji u potpunosti zadovoljavaju potrebe za toplom vodom ili su vršni. Kotlovi se postavljaju iza parnog bojlera duž toka vode kao drugi stepen grijanja. Ako kotlovnica za parno grijanje opslužuje otvorene vodovodne mreže, termalni krug predviđa ugradnju dva deaeratora - za napojnu i dopunsku vodu. Za izjednačavanje načina pripreme tople vode, kao i za ograničavanje i izjednačavanje pritiska u sistemima za snabdevanje toplom i hladnom vodom u kotlarnicama za grejanje, predviđena je ugradnja rezervoara za skladištenje.

Osnovni toplotni dijagram parne kotlovnice sa zatvorenim mrežama.

KOTLOVSKA OPREMA I SLUŠALICE

Oprema za kotlove

Uređaji i uređaji koji se koriste za kontrolu rada dijelova kotlovske jedinice pod pritiskom, za uključivanje, isključivanje i regulaciju cjevovoda za vodu i paru, glavni sigurnosni uređaji nazivaju se ventili.

Prema namjeni, ventili se dijele na zaporne, regulacijske, ventile za pročišćavanje i sigurnosne ventile.

Ventili se izrađuju sa prinudnim pogonom i samodejnim.

Pogonski spojevi se po konstrukciji dijele na ventile, zasune i slavine, a samoradne armature na sigurnosne i nepovratne ventile i sifone pare.

Naočale za mjerenje vode i drugi uređaji za indikaciju vode također se konvencionalno nazivaju armaturom.

Kapije i zasuni

Ventili se koriste kao kontrolni i zaporni uređaji (slika 3). Koriste se kao zaporni ventili za prečnike prolaza do 109-150 mm.

a - prirubnica za zatvaranje; b - regulisanje:

1 - kućište; 2 - zatvarač; 3 - prirubnica; 4-brtvilo vratila;

5 - vreteno; 6 - shtl hvatač (zamašnjak); 7 - traverza; 8 - poklopac;

9 - sjedište ventila

Kod zapornog ventila zaptivna površina ventila je u ravnini sa površinom sjedišta. Ventil se sastoji od tijela, poklopca, vretena na kojem ventil visi. Tijelo ima sjedište ventila. Na mjestu gdje vreteno prolazi kroz poklopac ugrađuje se zaptivka kutije za punjenje.

U regulacijskom ventilu ventil ima promjenjivi poprečni presjek. Ovo omogućava promjenu područja protoka. Kontrolni ventil je izrađen u obliku profilisane igle, šupljeg kalema itd. U potpuno zatvorenom stanju ne daju potpunu nepropusnost. Tipično, kontrolni ventili su dizajnirani da rade s padom tlaka od 1,0 MPa.

Glavni pokazatelj rada regulacionog ventila je njegova karakteristika (ovisnost relativnog protoka medija o stepenu otvaranja ventila) (slika 3b).

Za potrebe regulacije najpovoljnija je linearna karakteristika koja zahtijeva implementaciju regulacionih tijela sa složenim profilom otvaranja prozora za srednji protok. Regulacioni ventil tipa kalema ima šuplji kalem sa profilisanim otvorima koji se pokreće pomoću vretena. Kada se kalem pomeri u odnosu na dva sedišta, stepen otvaranja prozora se menja.

U stjenovitim kontrolnim ventilima upravljački element je izrađen u obliku oklagije, koja ima konusni oblik u blizini sjedišta. Pomicanjem oklagije mijenja se prstenasti razmak između njega i sjedišta ventila.

U ventilima za kontrolu igle, podešavanje se postiže pomicanjem oblikovane igle.

Zasuni se uglavnom koriste kao zaporni uređaji (slika 4), iako postoje i posebne izvedbe regulacijskih ventila. Kod zasuna, element za zaključavanje (klin, diskovi) se pomiče u smjeru okomitom na tok. Prema principu pritiskanja zapornog tijela, ventili se dijele na klinaste, sa paralelno prisilnim zatvaračem i samozaptivne.

U klinastim ventilima tijelo za zaključavanje je izrađeno od cijelog ili podijeljenog klina.

Koeficijent hidrauličkog otpora zasuna je b = 0,25-0,8, a za zaporne ventile b = 2,5-5.

Zasun

a - klinasto bez prirubnice sa pogonom; b - paralelna prirubnica

1- zaptivni diskovi; 2 - odstojnik; 3 - kućište;

4 - poklopac; 5 - poluga daljinskog pogona; 6 - zamajac; 7 - zupčanik; 8 - traverza; 9 - pečat zaptivke;

10 - vreteno; 11- prsten za ušice.

Ventili

Ventil je automatsko zatvaranje ili regulaciono tijelo.

Parni kotlovi su opremljeni nepovratnim, dovodnim, redukcijskim i sigurnosnim ventilima.

Nepovratni ventil sprječava kretanje radnog medija u suprotnom smjeru. Tako se, na primjer, nepovratni ventili na dovodnim vodovima zatvaraju u slučaju hitnog pada tlaka u dovodnim vodovima i sprječavaju ispuštanje vode iz kotla.

Po dizajnu, nepovratni ventili se dijele na podizne i rotacijske.

U podiznim ventilima (slika 5, a), zaporni element je ploča (kalem) 2, čiji drška ulazi u kanal za vođenje plima poklopca 1.

Kod rotacionih ventila (slika 5, b), ploča 6 rotira oko ose 7 i blokira prolaz.

Nepovratni ventili se ugrađuju u kotlarnicama, najčešće na potisnim vodovima centrifugalnih pumpi, na dovodnim vodovima ispred kotla kako bi voda prolazila samo u jednom smjeru i na drugim mjestima gdje postoji opasnost od povratnog kretanja medija.

a - podizanje; b - rotirajući:

1 - poklopac; 2 - kalem; 3 - kućište; 4 - osovina ventila; 5 - poluga;

6 - ploča; 7 - osovina poluge.

Napojni ventil služi za automatsku regulaciju napajanja kotla u skladu sa potrošnjom pare.

U ventilima instaliranim na modernim bojlerima, voda pritiska vertikalnu kapiju na sjedište.

Sigurnosni ventil je uređaj za zatvaranje koji se automatski otvara kada pritisak poraste. Ugrađuje se na bubanj kotlove, parovode, rezervoare itd. Kada se ventil otvori, medij se ispušta u atmosferu. Sigurnosni ventili mogu biti polužni (sl. 7 a), opružni (sl. 7 b) i impulsni (sl. 8).

a - jednoručna; b - opruga:

1 - kućište; 2 - zatvarač; 3 - vreteno;

4 - poklopac; 5 -poluga; 6 - teret; 7 - opruga

U ventilu s polugom, element za zaključavanje (disk) drži se zatvorenim pomoću težine. U sigurnosnom ventilu sa oprugom, pritisak medijuma na čahuru se suprotstavlja prednaprezanju opruge.

Sigurnosni ventili se izrađuju kao jednostruki i dvostruki. Ovisno o visini podizanja diska, ventili se dijele na nisko i puno podizanje. Kod ventila sa punim podizanjem, površina izložena prolazu fluida kada se ventil podigne je veća od otvora sjedišta. Imaju veću nosivost od onih sa niskim dizanjem.

U skladu s pravilima, svaki kotao s izlazom pare većim od 100 kg / h mora biti opremljen s najmanje dva sigurnosna ventila, od kojih jedan mora biti kontrolni ventil. Na kotlovima kapaciteta 100 kg/h i manje može se ugraditi jedan sigurnosni ventil.

Ukupna propusnost ventila mora biti najmanje satna produktivnost kotla. Ako kotao ima pregrijač koji se ne može isključiti, dio sigurnosnih ventila s protokom od najmanje 50% ukupnog protoka mora biti ugrađen na izlaznom razdjelniku.

Kotlovnica (kotlarnica) je konstrukcija u kojoj se radni fluid (nosač toplote) (obično voda) zagreva za sistem grejanja ili pare, koji se nalazi u istoj tehničkoj prostoriji. Kotlarnice su priključene na potrošače pomoću toplovoda i/ili parovoda. Glavni uređaj kotlarnice je parni, vatrogasni i/ili toplovodni kotlovi. Kotlovnice se koriste za centralizirano snabdijevanje toplinom i parom ili za lokalno grijanje zgrada.

Kotlovnica je kompleks uređaja koji se nalaze u posebnim prostorijama i služe za pretvaranje hemijske energije goriva u toplotnu energiju pare ili tople vode. Njegovi glavni elementi su kotao, uređaj za sagorevanje (ložište), uređaji za napajanje i promaju. U principu, kotlovnica je kombinacija kotla(a) i opreme, uključujući sljedeće uređaje: dovod goriva i sagorijevanje; prečišćavanje, hemijska priprema i odzračivanje vode; Izmjenjivači topline za različite namjene; pumpe za početnu (sirovu) vodu, mreže ili cirkulaciju - za cirkulaciju vode u sistemu za opskrbu toplinom, dopunu - za zamjenu vode koju troši potrošač i curenja u mrežama, napojne pumpe za dovod vode u parne kotlove, recirkulaciju (miješanje) ; napojni rezervoari, rezervoari za kondenzaciju, rezervoari tople vode; ventilatori i zračni kanali; dimovodne cijevi, plinski kanal i dimnjak; ventilacijski uređaji; sistemi za automatsku regulaciju i sigurnost sagorevanja goriva; toplotni štit ili kontrolnu ploču.

Kotao je izmjenjivač topline u kojem se toplina iz vrućih produkata izgaranja goriva prenosi na vodu. Kao rezultat toga, u parnim kotlovima voda se pretvara u paru, a u kotlovima za toplu vodu zagrijava se na potrebnu temperaturu.

Uređaj za sagorevanje se koristi za sagorevanje goriva i pretvaranje njegove hemijske energije u toplotu zagrejanih gasova.

Uređaji za napajanje (pumpe, injektori) su dizajnirani za dovod vode u kotao.

Usisni uređaj se sastoji od ventilatora za izduvavanje, sistema gasovoda, odvoda dima i dimnjaka, uz pomoć kojih se u peć dovodi potrebna količina vazduha i kretanje produkata sagorevanja kroz gasovode kotla, kao i njihovo uklanjanje u atmosferu. Proizvodi izgaranja, krećući se duž plinskih kanala iu kontaktu s površinom grijanja, prenose toplinu na vodu.

Za ekonomičniji rad, moderna kotlovska postrojenja imaju pomoćne elemente: ekonomajzer vode 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 termičku regulaciju i automatiku koja osigurava normalan i nesmetan rad svih dijelova kotlarnice.

Ovisno o korištenju svoje topline, kotlovnice se dijele na električne, grijanje i proizvodnju i grijanje.

Električne kotlovnice opskrbljuju parom parnim elektranama koje proizvode električnu energiju i obično su dio kompleksa elektrana. Grejni i industrijski kotlovi se nalaze u industrijskim preduzećima i obezbeđuju toplotu za sisteme grejanja i ventilacije, snabdevanje toplom vodom zgrada i proizvodnih procesa. Kotlovnice za grijanje rješavaju iste probleme, ali služe stambenim i javnim zgradama. Dijele se na slobodnostojeće, međusobno povezane, tj. uz druge zgrade i ugrađene u zgrade. U posljednje vrijeme sve više se gradi samostojeće proširene kotlovnice sa očekivanjem opsluživanja grupe objekata, stambene četvrti, mikrookrug.

Ugradnja kotlarnica ugrađenih u stambene i javne objekte za sada je dozvoljena samo uz odgovarajuće obrazloženje i dogovor sa organima sanitarnog nadzora.

Kotlovnice male snage (pojedinačne i male grupe) obično se sastoje od kotlova, cirkulacijskih i napojnih pumpi i uređaja za vuču. U zavisnosti od ove opreme, uglavnom se određuju dimenzije kotlarnice.

2. Klasifikacija kotlovskih postrojenja

Kotlovnice se, ovisno o prirodi potrošača, dijele na energetska, proizvodno-grijna i grijna. Prema vrsti dobivenog nosača topline dijele se na paru (za proizvodnju pare) i toplu vodu (za proizvodnju tople vode).

Energetske kotlovnice proizvode paru za parne turbine u termoelektranama. Takve kotlovnice obično su opremljene kotlovima velike i srednje snage, koji proizvode paru s povećanim parametrima.

Kotlovi za industrijsko grijanje (obično parni) proizvode paru ne samo za industrijske potrebe, već i za grijanje, ventilaciju i opskrbu toplom vodom.

Instalacije kotlova za grijanje (uglavnom tople vode, ali mogu biti i parne) predviđene su za servisiranje sistema grijanja industrijskih i stambenih prostora.

U zavisnosti od obima opskrbe toplinom, kotlovnice za grijanje su lokalne (pojedinačne), grupne i okružne.

Lokalne kotlovnice obično su opremljene kotlovima za toplu vodu sa zagrijavanjem vode na temperaturu ne veću od 115 ° C ili parnim kotlovima s radnim pritiskom do 70 kPa. Takve kotlovnice su dizajnirane za opskrbu toplinom jedne ili više zgrada.

Grupne kotlovnice pružaju toplinu za grupu zgrada, stambenih naselja ili manjih naselja. Opremljeni su i parnim i toplovodnim kotlovima sa većim kapacitetom grijanja od kotlova za lokalne kotlarnice. Ove kotlarnice se obično nalaze u posebno izgrađenim zasebnim zgradama.

Kotlovi za daljinsko grijanje koriste se za opskrbu toplinom velikih stambenih područja: opremljeni su relativno snažnim kotlovima za toplu vodu ili paru.

Rice. 1.

Rice. 2.

Rice. 3.

Rice. 4.

Uobičajeno je da se pojedinačni elementi osnovnog dijagrama kotlovskog postrojenja konvencionalno prikazuju u obliku pravokutnika, krugova itd. i međusobno ih povezati linijama (punim, tačkastim) koje označavaju cjevovod, parovode itd. Postoje značajne razlike u shematskim dijagramima parnih i toplovodnih kotlovskih postrojenja. Parno kotlovsko postrojenje (sl. 4, a) od dva parna kotla 1, opremljeno pojedinačnim ekonomajzerima vode 4 i vazduha 5, uključuje grupni kolektor pepela 11, u koji dimni gasovi prolaze kroz sabirnu svinju 12. Za usisavanje dimnih gasova gasova u prostoru između kolektora pepela 11 i dimnjaka 9 postavljeni su odvodnici dima 7 sa elektromotorima 8. Za rad kotlarnice bez dimnjaka ugrađene klapne (zaklopke) 10.

Para iz kotlova kroz odvojene parovode 19 ulazi u zajedničku parnu cijev 18 i kroz nju do potrošača 17. Odavši toplinu, para se kondenzira i kroz cijev za kondenzat 16 vraća se u kotlarnicu u sabirni rezervoar za kondenzaciju 14. cev 15, dodatna voda iz vodovodne cevi ili hemijski tretman vode se dovodi u rezervoar za kondenzaciju (za nadoknadu zapremine koja nije vraćena od potrošača).

U slučaju kada se dio kondenzata izgubi kod potrošača, iz kondenzacijskog rezervoara se pumpama 13 napojnim cjevovodom 2 dovodi mješavina kondenzata i dopunske vode, prvo u ekonomajzer 4, a zatim u kotao 1. Vazduh potreban za sagorevanje usisava se centrifugalnim ventilatorima 6 delimično iz prostorije kotlarnice, delom spolja i kroz vazdušne kanale 3, dovodi se prvo u grejače vazduha 5, a zatim u kotlovske peći.

Toplovodno kotlovsko postrojenje (slika 4, b) sastoji se od dva vrelovodna kotla 1, jednog grupnog ekonomajzera vode 5 koji opslužuje oba kotla. Dimni gasovi na izlazu iz ekonomajzera preko zajedničkog sabirnog svinja 3 dovode se direktno u dimnjak 4. Voda zagrejana u kotlovima ulazi u zajednički cevovod 8, odakle se snabdeva potrošaču 7. Odajući toplotu, ohlađena voda se prvo kroz povratni cevovod 2 šalje u ekonomajzer 5, a zatim nazad u kotlove. Voda u zatvorenoj petlji (bojler, potrošač, ekonomajzer, bojler) se pokreće cirkulacionim pumpama 6.

Rice. 5. : 1 - cirkulaciona pumpa; 2 - ložište; 3 - pregrijač; 4 - gornji bubanj; 5 - bojler; 6 - grijač zraka; 7 - dimnjak; 8 - centrifugalni ventilator (usisivač dima); 9 - ventilator za dovod zraka u grijač zraka

Na sl. Na slici 6 prikazan je dijagram kotlovskog agregata sa parnim kotlom koji ima gornji bubanj 12. U donjem dijelu kotla nalazi se peć 3. Za sagorijevanje tekućeg ili plinovitog goriva koriste se mlaznice ili gorionici 4, kroz koje gorivo , zajedno sa vazduhom, ulazi u peć. Kotao je omeđen zidovima od cigle - obloga 7.

Kada gorivo sagorijeva, oslobođena toplina zagrijava vodu do ključanja u cijevnim rešetkama 2 postavljenim na unutrašnjoj površini peći 3 i osigurava njenu transformaciju u vodenu paru.

Slika 6.

Dimni plinovi iz peći ulaze u plinske kanale kotla formirane od obloge i posebnih pregrada ugrađenih u snopove cijevi. Prilikom kretanja plinovi se peru oko snopova cijevi kotla i pregrijača 11, prolaze kroz ekonomajzer 5 i grijač zraka 6, gdje se također hlade zbog prijenosa topline na vodu koja ulazi u kotao i dovedeni zrak. do peći. Zatim se znatno ohlađeni dimni gasovi odvode kroz dimnjak 19 u atmosferu pomoću odvoda dima 17. Dimni plinovi iz kotla mogu se ispuštati i bez odvoda dima zbog prirodnog propuha koji stvara dimnjak.

Voda iz izvora vode kroz dovodni cevovod se pumpom 16 dovodi do ekonomajzera vode 5, odakle nakon zagrevanja ulazi u gornji bubanj kotla 12. Punjenje bubnja kotla vodom se kontroliše pomoću vode. indikatorsko staklo postavljeno na bubanj. U tom slučaju voda isparava, a nastala 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 parovod 13 i odatle do potrošača, a nakon upotrebe se kondenzuje i u obliku tople vode (kondenzata) vraća se nazad u kotlarnicu.

Gubici kondenzata kod potrošača nadoknađuju se vodom iz vodovoda ili iz drugih izvora vodosnabdijevanja. Pre nego što se ubaci u kotao, voda se podvrgne odgovarajućem tretmanu.

Vazduh potreban za sagorevanje goriva uzima se, po pravilu, sa vrha kotlarnice i ventilatorom 18 dovodi do grejača vazduha 6, gde se zagreva i zatim šalje u peć. U kotlovima malog kapaciteta grijači zraka obično nedostaju, a hladni zrak se u peć dovodi ili ventilatorom ili vakuumom u peći koju stvara dimnjak. Kotlovnice su opremljene uređajima za prečišćavanje vode (nije prikazano na dijagramu), instrumentacijom i odgovarajućom opremom za automatizaciju, što osigurava njihov nesmetan i pouzdan rad.

Rice. 7.

Za ispravnu ugradnju svih elemenata kotlarnice koristi se dijagram ožičenja, čiji je primjer prikazan na sl. devet.

Rice. devet.

Toplovodni kotlovi su dizajnirani za proizvodnju tople vode koja se koristi za grijanje, opskrbu toplom vodom i druge svrhe.

Za normalan rad kotlarnice sa toplovodnim kotlovima opremljene su potrebnom armaturom, instrumentacijom i opremom za automatizaciju.

Toplovodna kotlovnica ima jedan nosač toplote - vodu, za razliku od parne kotlovnice koja ima dva nosača toplote - vodu i paru. U tom smislu, parna kotlarnica mora imati odvojene cjevovode za paru i vodu, kao i rezervoare za sakupljanje kondenzata. Međutim, to ne znači da su sheme kotlovnica za toplu vodu jednostavnije od parnih. Toplovodni i parni kotlovi se razlikuju po složenosti uređaja u zavisnosti od vrste goriva koje se koristi, dizajna kotlova, peći itd. ... Svi su povezani zajedničkim komunikacijama - cjevovodima, gasovodima itd.

Uređaj kotlova manje snage prikazan je u nastavku u stavu 4 ove teme. U cilju boljeg razumijevanja strukture i principa rada kotlova različitih kapaciteta, preporučljivo je uporediti konstrukciju ovih manje snažnih kotlova sa konstrukcijom gore opisanih kotlova veće snage i u njima pronaći glavne elemente koji obavljaju iste funkcije, a također razumiju glavne razloge za razlike u dizajnu.

3. Klasifikacija kotlovskih jedinica

Kotlovi kao tehnički uređaji za proizvodnju pare ili tople vode odlikuju se različitim oblikom dizajna, principima rada, korištenim vrstama goriva i pokazateljima učinka. Ali prema načinu organiziranja kretanja mješavine vode i pare i vode, svi kotlovi se mogu podijeliti u sljedeće dvije grupe:

Kotlovi s prirodnom cirkulacijom;

Kotlovi s prisilnim kretanjem nosača topline (voda, mješavina pare i vode).

U savremenim grejno-grejno-industrijskim kotlovima za proizvodnju pare se uglavnom koriste kotlovi sa prirodnom cirkulacijom, a za proizvodnju tople vode - kotlovi sa prinudnim kretanjem rashladne tečnosti, koji rade na principu direktnog toka.

Moderni parni kotlovi sa prirodnom cirkulacijom izrađeni su od vertikalnih cijevi smještenih između dva kolektora (gornji i donji bubanj). Njihov uređaj je prikazan na crtežu na sl. 10, fotografija gornjeg i donjeg bubnja s cijevima koje ih povezuju prikazana je na Sl. 11, a smještaj u kotlarnici je prikazan na sl. 12. Jedan dio cijevi, koji se nazivaju grijane "usponske cijevi", zagrijava se gorionikom i produktima sagorijevanja, dok se drugi, obično negrijani dio cijevi, nalazi izvan kotlovske jedinice i naziva se "odvodne cijevi". U zagrijanim usponskim cijevima voda se zagrijava do ključanja, 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 spuštene negrijane cijevi.

Kretanje rashladne tekućine u kotlovima s prirodnom cirkulacijom vrši se zbog pogonskog tlaka koji nastaje razlikom u težini vodenog stupca u silaznom vodu i stupca mješavine pare i vode u usponskim cijevima.

Rice. deset.

Rice. jedanaest.

Rice. 12.

U parnim kotlovima s višestrukom prisilnom cirkulacijom, grijaće se površine izrađuju u obliku zavojnica koji formiraju cirkulacijske krugove. Kretanje mješavine vode i pare i vode u takvim krugovima vrši se pomoću cirkulacijske pumpe.

Kod protočnih parnih kotlova brzina cirkulacije je jedan, tj. Kada se zagrije, napojna voda se pretvara u mješavinu pare i vode, zasićene i pregrijane pare.

U toplovodnim kotlovima, kada se kreće duž cirkulacijskog kruga, voda se zagrijava u jednom okretu od početne do konačne temperature.

Prema vrsti nosača topline, kotlovi se dijele na toplovodne i parne kotlove. Glavni pokazatelji toplovodnog kotla su toplotna snaga, odnosno kapacitet grijanja i temperatura vode; glavni pokazatelji parnog kotla su kapacitet pare, pritisak i temperatura.

Toplovodni kotlovi, čija je namjena dobivanje tople vode određenih parametara, služe za opskrbu toplinom sistema grijanja i ventilacije, kućnih i tehnoloških potrošača. Toplovodni kotlovi, koji obično rade po principu direktnog toka sa stalnim protokom vode, ugrađuju se ne samo u TE, već i u daljinsko grijanje, kao i kotlove za grijanje i industrijske kotlove kao glavni izvor opskrbe toplinom.

Rice. 13.

Rice. četrnaest.

Prema relativnom kretanju medija za izmjenu topline (dimnih plinova, vode i pare), parni kotlovi (parogeneratori) se mogu podijeliti u dvije grupe: vodocijevni kotlovi i kotlovi na vatru. U vodocevnim parogeneratorima voda i mješavina pare i vode kreću se unutar cijevi, a dimni plinovi ispiraju cijevi izvana. U Rusiji su u 20. veku uglavnom korišćeni Šuhovljevi kotlovi na vodu. U vatrogasnoj cijevi, naprotiv, dimni plinovi se kreću unutar cijevi, a voda pere cijevi izvana.

Po principu kretanja vode i mješavine pare i vode parogeneratori se dijele na jedinice sa prirodnom cirkulacijom i sa prisilnom cirkulacijom. Potonji se dijele na direktan protok i višestruku prisilnu cirkulaciju.

Na sl. 14-16.

Rice. 15.

Rice. 16. Primjeri postavljanja kućnih bojlera i druge opreme

Izbor sistema za snabdevanje toplotom (otvoreni ili zatvoreni) vrši se na osnovu tehničko-ekonomskih proračuna. Koristeći podatke dobijene od kupca i metodologiju opisanu u § 5.1, oni počinju sa izradom, a zatim izračunavaju šeme, koje se nazivaju termičke šeme kotlarnica sa toplovodnim kotlovima za zatvorene sisteme za snabdevanje toplotom, budući da je maksimalni kapacitet grejanja od kotlovi od livenog gvožđa ne prelaze 1,0 - 1,5 Gcal / h.

Budući da je prikladnije razmatrati toplinske sheme na praktičnim primjerima, sljedeće su osnovne i detaljne sheme kotlovnica s toplovodnim kotlovima. Osnovni toplotni dijagrami kotlovnica sa toplovodnim kotlovima za zatvorene sisteme snabdevanja toplotom koji rade na zatvorenom sistemu za snabdevanje toplotom prikazani su na Sl. 5.7.

Rice. 5.7. Osnovni toplotni dijagrami kotlarnica sa toplovodnim kotlovima za zatvorene sisteme snabdevanja toplotom.

1 - bojler za toplu vodu; 2 - mrežna pumpa; 3 - recirkulacijska pumpa; 4 - pumpa za sirovu vodu; 5 - pumpa za dopunsku vodu; 6 - rezervoar za dopunsku vodu; 7 - bojler za sirovu vodu; 8 - grijač za hemijski tretiranu vodu; 9 - hladnjak dopunske vode; 10 - odzračivač; 11 - parni hladnjak.

Voda iz povratnog voda toplovodnih mreža sa niskim pritiskom (20 - 40 m vodenog stuba) se dovodi do mrežnih pumpi 2. Takođe se dovodi voda iz pumpi za dopunu 5, koja nadoknađuje curenje vode u grejanju. mreže. Topla voda iz mreže se takođe dovodi do pumpi 1 i 2, čija se toplota delimično koristi u izmenjivačima toplote za zagrevanje hemijski tretirane 8 i sirove vode 7.

Da bi se obezbedila temperatura vode ispred kotlova, podešena prema uslovima za sprečavanje korozije, potrebna količina tople vode iz vrelovodnih kotlova 1 se dovodi u cevovod nizvodno od mrežne pumpe 2. Linija kroz koju isporučena topla voda naziva se recirkulacija. Voda se dovodi preko recirkulacijske pumpe 3, koja pumpa zagrijanu vodu. U svim režimima rada toplovodne mreže, osim maksimalnog zimskog, dio vode iz povratnog voda nakon mrežnih pumpi 2, zaobilazeći kotlove, dovodi se preko obilaznog voda u količini od G po do dovodnog voda. , pri čemu voda, miješajući se sa toplom vodom iz kotlova, daje zadatu projektnu temperaturu u dovodnoj liniji toplinskih mreža. Dodatak hemijski prečišćene vode se zagrijava u izmjenjivačima topline 9, 8 11 se odzrači u deaeratoru 10. Voda za nadopunjavanje toplinske mreže iz rezervoara 6 uzima se pumpom za dopunu 5 i dovodi u povratni vod.

Čak i u snažnim toplovodnim kotlovima koji rade na zatvorenim sistemima za opskrbu toplinom, možete se snaći s jednim odzračivanjem nadopunjene vode niskih performansi. Snaga pumpi za dopunu i opreme postrojenja za prečišćavanje vode takođe se smanjuje, a zahtevi za kvalitetom dopunske vode su smanjeni u poređenju sa kotlarnicama za otvorene sisteme. Nedostatak zatvorenih sistema je blago povećanje cijene opreme za pretplatničke jedinice tople vode.

Da bi se smanjila potrošnja vode za recirkulaciju, njena temperatura na izlazu iz kotlova održava se u pravilu iznad temperature vode u dovodnoj liniji grijanja. Samo pri izračunatom maksimalnom zimskom režimu, temperature vode na izlazu iz kotlova i u dovodnoj liniji grijaće mreže bit će iste. Kako bi se osigurala projektna temperatura vode na ulazu u grijanje, mrežna voda iz povratnog cjevovoda se dodaje vodi koja izlazi iz kotlova. Da bi se to postiglo, između povratnih i dovodnih cjevovoda, nakon mrežnih pumpi, postavlja se obilazni vod.

Prisutnost miješanja i recirkulacije vode dovodi do načina rada čeličnih toplovodnih kotlova, koji se razlikuju od načina grijanja. Toplovodni kotlovi rade pouzdano samo ako se količina vode koja prolazi kroz njih održava konstantnom. Protok vode se mora održavati u određenim granicama bez obzira na fluktuacije toplotnog opterećenja. Stoga se regulacija snabdijevanja toplotnom energijom mreže mora vršiti promjenom temperature vode na izlazu iz kotlova.

Da bi se smanjio intenzitet vanjske korozije cijevi na površinama čeličnih vrelovodnih kotlova, potrebno je održavati temperaturu vode na ulazu u kotlove iznad temperature rosišta dimnih plinova. Preporučena minimalna dozvoljena temperatura vode na ulazu u kotlove je kako slijedi:

• kada radite na prirodnom plinu - ne niže od 60 ° C;
• kada se radi na loživom ulju sa niskim sadržajem sumpora - ne niže od 70 ° C;
• kada se radi na loživom ulju s visokim sadržajem sumpora - ne niže od 110 ° C.

Zbog činjenice da je temperatura vode u povratnim vodovima grijaćih mreža gotovo uvijek ispod 60 ° C, toplinske sheme kotlovnica s toplovodnim kotlovima za zatvorene sisteme grijanja predviđaju, kao što je ranije navedeno, recirkulacijske pumpe i odgovarajuće cjevovode. Za određivanje potrebne temperature vode iza čeličnih vrelovodnih kotlova moraju biti poznati načini rada toplovodnih mreža, koji se razlikuju od rasporeda ili režimskih kotlovskih jedinica.

U mnogim slučajevima, mreže za grijanje vode su dizajnirane da rade prema takozvanom rasporedu temperature grijanja tipa prikazanog na sl. 2.9. Proračun pokazuje da se maksimalni satni protok vode koja ulazi u toplovodne mreže iz kotlova dobija kada režim odgovara tački prekida grafika temperature vode u mrežama, odnosno na temperaturi vanjskog zraka, koja odgovara najniža temperatura vode u dovodnoj liniji. Ova temperatura se održava konstantnom čak i ako vanjska temperatura dodatno raste.

Na osnovu navedenog, u proračun sheme grijanja kotlovnice uvodi se peti karakterističan način rada, koji odgovara tački prekida grafa temperature vode u mrežama. Takvi grafikoni se prave za svako područje sa odgovarajućom izračunatom vanjskom temperaturom zraka prema tipu prikazanom na Sl. 2.9. Uz pomoć ovakvog grafikona lako se pronalaze potrebne temperature u dovodnim i povratnim vodovima grijanja i potrebne temperature vode na izlazu iz kotlova. Slične grafikone za određivanje temperature vode u toplovodnim mrežama za različite projektne temperature vanjskog zraka - od -13°C do -40°C izradio je Teploelektroproekt.

Temperatura vode u dovodnim i povratnim vodovima, ° C, mreže grijanja može se odrediti formulama:

gdje je t vn temperatura zraka unutar grijanih prostorija, °C; t H - projektna temperatura vanjskog zraka za grijanje, °C; t ′ H - vremenski promjenjiva temperatura vanjskog zraka, ° C π ′ i - temperatura vode u dovodnom cjevovodu pri t n ° C; π 2 - temperatura vode u povratnom cjevovodu pri t n ° C tn - temperatura vode u dovodnom cjevovodu pri t ′ n, ° C; ∆t - izračunata temperaturna razlika, ∆t = π 1 - π 2, ° C; θ = π Z -π 2 - izračunata temperaturna razlika u lokalnom sistemu, °C; π 3 = π 1 + aπ 2 / 1+ a je izračunata temperatura vode koja ulazi u grijač, ° C; π ′ 2 je temperatura vode koja teče u povratni cjevovod iz uređaja na t "H, ° C; a je koeficijent pomaka jednak omjeru količine povratne vode koju je usisao lift i količine grijanja vode.

Složenost proračunskih formula (5.40) i (5.41) za određivanje temperature vode u toplotnim mrežama potvrđuje preporučljivost korištenja grafikona tipa prikazanog na sl. 2.9, izgrađena za područje sa projektovanom vanjskom temperaturom zraka od 26°C. Iz grafikona se vidi da je pri spoljnim temperaturama vazduha od 3°C i više, do kraja grejne sezone, temperatura vode u dovodnoj cevi toplovodnih mreža konstantna i jednaka 70°C.

Početni podaci za proračun sheme grijanja kotlovnica sa čeličnim toplovodnim kotlovima za zatvorene sisteme opskrbe toplinom, kao što je gore navedeno, su potrošnja topline za grijanje, ventilaciju i opskrbu toplom vodom, uzimajući u obzir gubitke topline u kotlovnici, mrežama i potrošnju topline za pomoćne potrebe kotlovnice.

Odnos grijnog i ventilacijskog opterećenja i opterećenja tople vode određuje se ovisno o lokalnim uvjetima rada potrošača. Praksa rada kotlarnica za grijanje pokazuje da je prosječna dnevna potrošnja toplote po satu za opskrbu toplom vodom oko 20% ukupnog toplotnog kapaciteta kotlarnice. Toplotne gubitke u vanjskim toplinskim mrežama preporučuje se uzimati u iznosu do 3% ukupne potrošnje topline. Maksimalna satna procijenjena potrošnja toplotne energije za pomoćne potrebe kotlarnice sa toplovodnim kotlovima sa zatvorenim sistemom za dovod toplote može se uzeti po preporuci u iznosu do 3% instalisanog toplotnog kapaciteta svih kotlova.

Ukupna satna potrošnja vode u dovodnoj liniji toplotnih mreža na izlazu iz kotlarnice utvrđuje se na osnovu temperaturnog režima rada toplovodnih mreža, a osim toga zavisi i od curenja vode kroz negustinu. Curenje iz toplovodnih mreža za zatvorene sisteme za snabdevanje toplotom ne bi trebalo da prelazi 0,25% zapremine vode u cevima toplotnih mreža.

Dozvoljeno je grubo prihvatiti specifičnu količinu vode u lokalnim sistemima grijanja zgrada po 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 zapreminu vode u cevovodima toplotnih mreža i toplotnih instalacija, ukupna zapremina vode u zatvorenom sistemu može se uzeti približno jednaka 45 - 50 m 3 za stambena naselja, i 25 - 35 MS za industrijska preduzeća po 1 Gcal / h ukupne izračunate potrošnje topline.

Rice. 5.8. Detaljni toplotni dijagrami kotlarnica sa toplovodnim kotlovima za zatvorene sisteme snabdevanja toplotom.

1 - bojler za toplu vodu; 2 - recirkulacijska pumpa; 3 - mrežna pumpa; 4 - ljetna mrežna pumpa; 5 - pumpa za sirovu vodu; 6 - pumpa za kondenzat; 7 - rezervoar za kondenzat; 8 - bojler za sirovu vodu; 9 - grijač za hemijski pročišćenu vodu; 10 - odzračivač; 11 - parni hladnjak.

Ponekad se, da bi se preliminarno odredila količina vode koja curi iz mreže iz zatvorenog sistema, ova vrijednost uzima u rasponu do 2% protoka vode u dovodnom vodu. Na osnovu proračuna osnovnog toplotnog dijagrama i nakon odabira jediničnih kapaciteta glavne i pomoćne opreme kotlovnice, izrađuje se kompletan detaljni toplotni dijagram. Za svaki tehnološki dio kotlarnice obično se izrađuju posebne detaljne sheme, odnosno za opremu same kotlovnice, hemijsku obradu vode i postrojenja za lož ulje. Detaljan toplotni dijagram kotlarnice sa tri vrelovodna kotla KV -TS - 20 za zatvoreni sistem toplotne energije prikazan je na sl. 5.8.

U gornjem desnom dijelu ovog dijagrama nalaze se toplovodni kotlovi 1, au lijevom - deaeratori 10 ispod kotlova su recirkulacijske mrežne pumpe ispod, ispod odzračivača su izmjenjivači toplote (grijači) 9, rezervoar za odzračenu vodu 7, punilo pumpe 6, pumpe sirove vode 5, rezervoari za odvod i bunar za pročišćavanje. Prilikom izrade detaljnih termičkih dijagrama kotlarnica sa toplovodnim kotlovima koristi se generalna stanica ili agregatni raspored opreme (slika 5.9).

Toplotni krugovi općih stanica kotlovnica s toplovodnim kotlovima za zatvorene sisteme za opskrbu toplinom karakteriziraju spajanje mrežnih 2 i recirkulacijskih 3 pumpi, u kojima voda iz povratnog voda toplinske mreže može teći u bilo koju od mrežnih pumpi 2 i 4 priključen na glavni cjevovod kojim se vodom opskrbljuju svi kotlovi kotlarnice. Recirkulacijske pumpe 3 opskrbljuju toplu vodu iz zajedničkog voda iza kotlova također do zajedničkog voda koji dovodi vodu do svih toplovodnih kotlova.

Sa zbirnom shemom rasporeda opreme kotlarnice prikazanom na sl. 5.10, za svaki kotao 1 ugrađene su mrežne 2 i recirkulacijske pumpe 3.

Slika 5.9 Opšti izgled stanice kotlova za mrežne i recirkulacijske pumpe 1 - toplovodni kotao, 2 - recirkulacija, 3 - mrežna pumpa, 4 - letnja mrežna pumpa.

Rice. 5-10. Agregatni raspored kotlova KV - GM - 100, mrežne i recirkulacijske pumpe. 1 - pumpa za toplu vodu; 2 - mrežna pumpa; 3 - recirkulacijska pumpa.

Povratna voda teče paralelno sa svim mrežnim pumpama, a ispusni vod svake pumpe povezan je samo sa jednim od kotlova za grijanje vode. Topla voda se dovodi u recirkulacijsku pumpu iz cjevovoda iza svakog kotla prije nego što se uključi u zajednički padajući vod i usmjerava se na dovodni vod iste kotlovske jedinice. Prilikom montaže sa agregatnom šemom predviđena je ugradnja jednog za sve toplovodne kotlove. Na slici 5.10, vodovi dopune i tople vode do glavnih cjevovoda i izmjenjivača topline nisu prikazani.

Agregatni način postavljanja opreme posebno se široko koristi u projektima vrelovodnih kotlova sa velikim kotlovima PTVM - 30M, KV - GM 100 itd. slučaj se odlučuje na osnovu operativnih razmatranja. Najvažniji od njih iz rasporeda u agregatnoj shemi je olakšati obračun i regulaciju protoka i parametara rashladnog sredstva iz svake jedinice glavnih toplovoda velikog promjera i pojednostaviti puštanje u rad svake jedinice.

Kotlarnica Energia-SPB proizvodi različite modele toplovodnih kotlova. Prevoz kotlova i druge kotlovsko-pomoćne opreme obavlja se drumskim, željezničkim gondolama i riječnim transportom. Kotlarnica snabdeva proizvode u svim regionima Rusije i Kazahstana.

U zavisnosti od prirode toplotnog opterećenja, kotlovnice se dijele na sljedeće vrste:

Proizvodnja- namijenjen za snabdijevanje tehnoloških potrošača toplinom.

Industrijsko grijanje- obezbjeđivanje toplotne energije tehnoloških potrošača, kao i obezbjeđivanje toplotne energije za grijanje, ventilaciju i snabdijevanje toplom vodom industrijskih, javnih, stambenih zgrada i objekata.

Grijanje- proizvodnju toplotne energije za potrebe grijanja, ventilacije i snabdijevanja toplom vodom stambenih, javnih, industrijskih zgrada i objekata.

Prema pouzdanosti opskrbe toplinom potrošača, kotlovnice uključuju:

U prvu kategoriju - kotlovnice, koje su jedini izvor toplote za sistem snabdevanja toplotom i obezbeđuju potrošače prve kategorije koji nemaju individualne rezervne izvore toplote;

Potrošači topline u smislu pouzdanosti opskrbe toplinom uključuju:

Prva kategorija uključuje potrošače, čiji je prekid u opskrbi toplinom povezan s opasnošću po život ljudi ili sa značajnom štetom za nacionalnu ekonomiju (oštećenje tehnološke opreme, masivni nedostaci proizvoda);

3.2.1. Toplotni dijagrami kotlovnica s toplovodnim kotlovima i osnove njihovog proračuna

Kako bi toplotni dijagrami kotlarnica sa toplovodnim kotlovima bili lako čitljivi, preporučuje se sledeći redosled prikaza opreme na njima (vidi sliku 3.1). Toplovodni kotlovi su postavljeni na gornjoj desnoj strani lima, a deaeratori su postavljeni na lijevoj, recirkulacijske pumpe su postavljene ispod kotlova a mrežne pumpe su postavljene još niže, a izmjenjivači topline (grijalice), rezervoari za odzračivanje i radnu vodu, pumpe za dopunu, pumpe za sirovu vodu, rezervoare za odvod, itd. dobro pročišćavaju.

Rad kotlovnice za grijanje, čiji je osnovni termički dijagram prikazan na sl. 3.1 provodi se na sljedeći način. Voda iz povratnog voda mreže grijanja s malim pritiskom ulazi u usis mrežne pumpe 2 ... Voda se tamo također dovodi iz pumpe za dopunu. 6 kompenzacija curenja vode u toplovodnim mrežama. Na usisnoj pumpi 2 isporučuje se i topla voda, čija se toplina djelimično koristi u izmjenjivačima topline 9 i 4 za grijanje, odnosno, hemijski tretirane i sirove vode.

Da bi se osigurala temperatura vode ispred kotla, postavljena iz uslova za sprečavanje korozije, dovodi se u cevovod nizvodno od mrežne pumpe pomoću recirkulacijske pumpe 12 potrebna količina tople vode koja se ispušta iz kotla 1 ... Linija kroz koju se dovodi topla voda naziva se recirkulacija. U svim režimima rada toplovodne mreže, osim za maksimalnu zimu, dio vode iz povratnog voda nakon mrežne pumpe 2 , zaobilazeći kotao, dovodi se preko obilaznog voda u dovodni vod, gdje, pomiješan sa toplom vodom iz kotla, obezbjeđuje zadatu projektnu temperaturu u dovodnoj liniji toplotnih mreža. Voda za popunjavanje curenja u toplovodnim mrežama se preliminarno dovodi pumpom za sirovu vodu 3 u bojler sirove vode 4 gde se zagreva na temperaturu od 18-20 ºC i zatim šalje na hemijsku obradu vode. Hemijski tretirana voda se zagrijava u izmjenjivačima topline 8 , 9 i 11 i odzrači u odzračivanju 10 ... Voda za dopunu toplotnih mreža iz rezervoara deaerirane vode 7 podiže pumpu za šminkanje 6 i ulazi u povratnu liniju.

Glavna svrha proračuna bilo koje sheme grijanja kotlovnice je odabir glavne i pomoćne opreme uz određivanje početnih podataka za naknadne tehničke i ekonomske proračune.

Pouzdanost i efikasnost toplovodnih kotlova ovisi o konstantnosti protoka vode kroz njih, koja se ne bi trebala smanjiti u odnosu na onu koju je postavio proizvođač. Da bi se izbjegla niskotemperaturna i sumpornokiselinska korozija konvektivnih grijaćih površina, temperatura vode na ulazu u kotao pri sagorijevanju goriva koja ne sadrže sumpor mora biti najmanje 60 ºS, goriva sa niskim sadržajem sumpora najmanje 70 ºC i goriva sa visokim sadržajem sumpora na najmanje 110 ºS. Za povećanje temperature vode na ulazu u kotao ugrađuje se recirkulacijska pumpa pri temperaturama vode ispod navedenih.

Vakumski deaeratori se često ugrađuju u kotlarnice sa toplovodnim kotlovima. Ali zahtijevaju pažljiv nadzor tokom rada, stoga radije instaliraju atmosferske odzračivače.

Sistem za opskrbu toplom vodom - zatvoreni ili otvoreni - ima snažan utjecaj na opremanje kotlarnice jedinicama za grijanje vode. Otvori naziva se sistem u kojem nosilac toplote - topla voda - delimično ili u potpunosti koristi potrošač. V zatvoreno U sistemima se zagrijavanje vode za opskrbu toplom vodom vrši direktnim grijanjem vode u lokalnim izmjenjivačima topline.

Sa otvorenim sistemom za opskrbu toplom vodom, količina vode koja se koristi za napajanje toplinskih mreža značajno se povećava i može dostići 20% potrošnje vode kroz mreže grijanja. One. količina vode koju je potrebno pripremiti za hemijski tretman vode, kod otvorenog sistema tople vode, povećava se nekoliko puta u odnosu na zatvoreni.

S obzirom da je potrošnja vode u otvorenom sistemu neujednačena, kako bi se izjednačio dnevni raspored opterećenja na opskrbi toplom vodom i smanjio projektni kapacitet opreme za pročišćavanje vode, ugrađuju se rezervoari za deaerisanu vodu. Od toga, u satima maksimalne potrošnje, topla voda se dovodnim pumpama dovodi na usis mrežnih pumpi.

Kvalitet pripreme vode za dopunu otvorenog sistema grejanja mora biti znatno viši od kvaliteta vode za dopunu zatvorenog sistema, jer na snabdijevanje toplom vodom postavljaju se isti zahtjevi kao i za vodu iz slavine za piće.

Prije izračunavanja sheme grijanja kotlovnice koja radi na zatvorenom sistemu za opskrbu toplinom, trebate odabrati shemu za povezivanje lokalnih izmjenjivača topline na sistem za opskrbu toplinom koji pripremaju vodu za potrebe opskrbe toplom vodom. Trenutno se uglavnom koriste tri sheme za povezivanje lokalnih izmjenjivača topline, prikazane na sl. 3.2.

Na sl. 3.2 a prikazan je dijagram paralelnog povezivanja lokalnih izmjenjivača topline tople vode sa sistemom grijanja potrošača. Na sl. 3.2 b, v prikazani su dvostepeni sekvencijalni i mješoviti krugovi za uključivanje lokalnih izmjenjivača topline za opskrbu toplom vodom.

Izbor sheme priključka za lokalne izmjenjivače topline za opskrbu toplom vodom vrši se ovisno o omjeru maksimalne potrošnje topline za opskrbu toplom vodom i maksimalne potrošnje topline za grijanje. At Q do / Q o ≤0,06 lokalni izmjenjivači topline su povezani prema dvostepenoj sekvencijalnoj shemi; na 0.6< Q do / Q o ≤1,2 - prema dvostepenoj mešovitoj šemi; at Q do / Q o ≥1,2 - paralelno. Sa dvostepenom sekvencijalnom shemom za povezivanje lokalnih izmjenjivača topline, treba predvidjeti prebacivanje izmjenjivača topline na dvostepenu mješovitu shemu.

Proračun kruga grijanja toplovodne kotlovnice temelji se na rješavanju jednadžbi toplinske i materijalne ravnoteže, sastavljenih za svaki element kruga. Prilikom izračunavanja toplotnog dijagrama kotlovnice za grijanje vode, kada nema faznih transformacija grijanog i hlađenog medija (vode), jednadžba toplotnog bilansa u općem obliku može se napisati na sljedeći način

gdje G Oh, G n je maseni protok hlađenih i grijanih nosača topline, kg/s; c Oh, c n je prosječni specifični toplinski kapacitet hlađenih i grijanih nosača topline, kJ / (kg · ° C);
- početnu i krajnju temperaturu rashladne tečnosti koja se hladi, °C;
- početnu i krajnju temperaturu zagrijanog nosača toplote, ° C; η je efikasnost izmjenjivača topline.

Ako se vrijednosti koje su prethodno prihvaćene u proračunu razlikuju od onih dobivenih kao rezultat izračuna za više od 3%, izračunavanje treba ponoviti, zamjenjujući dobivene vrijednosti kao početne podatke.