Afhankelijk van hun doel zijn ketels van klein en middelgroot vermogen onderverdeeld in de volgende groepen: verwarming, ontworpen voor warmtetoevoer van verwarming, ventilatie, warmwatervoorzieningssystemen voor residentiële, openbare en andere gebouwen; productie, het verstrekken van stoom en heet water technologische processen industriële ondernemingen; productie en verwarming, het leveren van stoom en warm water aan verschillende consumenten. Afhankelijk van het geproduceerde type warmtedrager worden ketelhuizen onderverdeeld in warmwater-, stoom- en stoomwaterverwarming.

Over het algemeen is een ketelinstallatie een combinatie van een ketel (ketels) en apparatuur, waaronder de volgende apparaten. Brandstoftoevoer en verbranding; schoonmaak, chemische opleiding en ontluchting van water; warmtewisselaars voor verschillende doeleinden; bron (ruw)waterpompen, netwerk- of circulatiepompen - voor het circuleren van water in het warmtetoevoersysteem, suppletiepompen - ter compensatie van door de consument verbruikt water en lekken in netwerken, voedingspompen voor de toevoer van water naar stoomketels, recirculeren (mengen); voedingstanks, condensatietanks, accumulatortanks heet water; blaasventilatoren en luchtpad; rookafzuigers, gastraject en schoorsteen; ventilatie apparaten; systemen automatische regeling en brandstofverbrandingsveiligheid; hitteschild of bedieningspaneel.

Het thermische schema van de stookruimte hangt af van het type geproduceerde warmtedrager en van het schema van warmtenetwerken die de stookruimte verbinden met consumenten van stoom of warm water, van de kwaliteit van het bronwater. Er zijn twee soorten waterverwarmingsnetwerken: gesloten en open. Bij een gesloten systeem geeft water (of stoom) zijn warmte af in lokale systemen en wordt volledig teruggevoerd naar de stookruimte. Bij een open systeem wordt water (of stoom) gedeeltelijk en in zeldzame gevallen volledig afgevoerd in lokale installaties. Het warmtenetschema bepaalt de prestaties van waterbehandelingsapparatuur, evenals de capaciteit van opslagtanks.

Als voorbeeld de fundamentele thermisch schema warmwaterketelhuis voor een open warmtetoevoersysteem met een ontwerptemperatuurregime van 150-70°C. De op de retourleiding geïnstalleerde net(circulatie)pomp zorgt voor de toevoer van voedingswater naar de ketel en verder naar het warmtetoevoersysteem. De retour- en toevoerleidingen zijn onderling verbonden door jumpers - bypass en recirculatie. Via de eerste wordt in alle bedrijfsmodi, behalve de maximale wintermodus, een deel van het water omgeleid van de retour naar de toevoerleiding om de ingestelde temperatuur te behouden.

Volgens de voorwaarden voor het voorkomen van metaalcorrosie, moet de temperatuur van het water bij de inlaat van de ketel tijdens bedrijf op gasbrandstof moet minimaal 60 °C zijn om condensatie van waterdamp in de rookgassen te voorkomen. Sinds de temperatuur retourwater bijna altijd onder deze waarde, dan in ketelhuizen met stalen ketels een deel van het warme water wordt door een recirculatiepomp naar de retourleiding gevoerd.

Suppletiewater komt de collector van de netwerkpomp binnen vanuit de tank (een pomp die het verbruik van water door consumenten compenseert). Het initiële water dat door de pomp wordt aangevoerd, gaat door de verwarmer, de filters voor chemische waterbehandeling en, na ontharding, door de tweede verwarmer, waar het wordt verwarmd tot 75-80 °C. Vervolgens komt het water in de kolom van de vacuümontluchter. Het vacuüm in de luchtafscheider wordt in stand gehouden door het damp-luchtmengsel met behulp van een waterstraal-ejector uit de ontluchtingskolom aan te zuigen. De werkvloeistof van de ejector is water dat wordt aangevoerd door een pomp vanuit de tank van de ejectorinstallatie. Het stoom-watermengsel dat uit de ontluchtingskop wordt verwijderd, gaat door een warmtewisselaar - een dampkoeler. In deze warmtewisselaar condenseert waterdamp en het condensaat stroomt terug in de ontluchtingskolom. Ontlucht water stroomt door zwaartekracht naar de suppletiepomp, die het naar het aanzuigspruitstuk voert netwerk pompen of in de make-up watertank.

Verwarming in de warmtewisselaars van chemisch behandeld en bronwater wordt uitgevoerd door water afkomstig van de ketels. In veel gevallen wordt de pomp die op deze leiding is geïnstalleerd (weergegeven met een stippellijn) ook gebruikt als recirculatiepomp.

Als het verwarmingsketelhuis is uitgerust met stoomketels, wordt warm water voor het verwarmingssysteem verkregen in oppervlakte-stoomwaterverwarmers. Stoomboilers zijn meestal vrijstaand, maar in sommige gevallen worden verwarmingstoestellen gebruikt die zijn opgenomen in het ketelcirculatiecircuit, maar ook bovenop de ketels zijn ingebouwd of in de ketels zijn ingebouwd.

Een schematisch thermisch diagram van een productie- en verwarmingsketelhuis met stoomketels die stoom en warm water leveren aan gesloten tweepijpswater- en stoom systemen warmte toevoer. Er is één ontluchter voorzien voor de bereiding van voedingswater van ketels en suppletiewater van het verwarmingsnet. Het schema voorziet in het verwarmen van de bron en chemisch behandeld water in stoom-waterverwarmers. Spuiwater van alle ketels gaat naar de stoomafscheider continue zuivering, waarin dezelfde druk wordt gehandhaafd als in de ontluchter. De stoom van de afscheider wordt afgevoerd naar de stoomruimte van de luchtafscheider en warm water komt de water-naar-waterverwarmer binnen voor voorverwarming van het bronwater. Het spoelwater wordt vervolgens geloosd op het riool of komt in de suppletiewatertank terecht.

Stoomnetwerkcondensaat dat terugkomt van consumenten wordt vanuit de condensaattank naar de ontluchter gepompt. De luchtafscheider ontvangt chemisch gezuiverd water en condensaat uit de stoom-waterverwarmer van chemisch gezuiverd water. Netwerkwater wordt achtereenvolgens in de condensaatkoeler van de stoom-waterverwarmer en in de stoom-waterverwarmer opgewarmd.

In stoomketels voor de bereiding van warm water worden in veel gevallen ook warmwaterketels geplaatst, die volledig voorzien in de vraag naar warm water of pieken. De ketels worden achter de stoom-waterverwarmer langs de waterloop geplaatst als tweede verwarmingstrap. Als het stoomketelhuis open waternetwerken bedient, voorziet het thermische schema in de installatie van twee ontluchters - voor voedings- en suppletiewater. Om de bereidingswijze van warm water gelijk te maken en om de druk in warm- en koudwatertoevoersystemen in verwarmingsketels te beperken en gelijk te maken, is de installatie van opslagtanks voorzien.

Ontwerpinstallaties volgens het toepassingsschema zijn: algemeen - voor alle ketels van het ketelhuis; groep - voor afzonderlijke groepen ketels; individueel - voor individuele ketels. Algemene en groepsinstallaties moeten twee rookafzuigers en twee trekventilatoren hebben. Individuele instellingen volgens de voorwaarden van regulering van hun werk met een verandering in de prestaties van de ketel zijn het meest wenselijk.

Als Vakantie huis niet alleen voor gebruikt zomervakantie, en voor het hele jaar door permanent verblijf, moet u nadenken over het regelen van een eigen stookruimte. Een goed ontworpen en geïnstalleerde ketelinstallatie zal in staat zijn om alle noodzakelijke communicatie te bedienen: verwarmingssystemen, warm en koud water, ventilatie. Om fouten bij de installatie van apparatuur te voorkomen en correct te berekenen technische details, moet eerst een thermisch schema van de stookruimte worden opgesteld, met vermelding van de belangrijkste apparaten en materialen.

Algemene bepalingen voor ontwerp

Elke stap van de installatie van de ketelinstallatie moet worden doordacht, dus probeer niet zelf communicatie te ontwerpen en apparatuur te installeren, het is beter om contact op te nemen met specialisten die uitgebreide ervaring hebben met installatie technische systemen voor particuliere huisjes. Zij zullen een aantal waardevolle tips geven om u bijvoorbeeld te helpen bij het kiezen van het meest optimaal model ketel en bepaal de locatie van de installatie.

Stel voor een kleine landhuis voldoende wandtoestellen, die gemakkelijk in de keuken kunnen worden geplaatst. Huisje met twee verdiepingen heeft respectievelijk een speciaal toegewezen kamer nodig, die moet worden uitgerust met ventilatie, een aparte uitgang en een raam. Er moet voldoende ruimte zijn voor de overige onderdelen: pompen, verbindingselementen, leidingen etc.

Het proces van het ontwerpen van een stookruimte voor een privéwoning omvat verschillende punten:

• voorbereiding van een stookruimtediagram met betrekking tot de locatie in het huis;
• apparatuurdistributiediagram dat de belangrijkste aangeeft specificaties;
• specificatie van de gebruikte materialen en apparatuur.

Naast de aanschaf van systeemcomponenten en hun installatie, evenals grafische werken, waaronder een schematisch diagram moet zijn, zullen professionals helpen bij het opstellen van de benodigde documenten.

Een voorbeeld van een schematisch diagram van een warmwaterketelhuis: I - ketel; II - waterverdamper; III - bronboiler; IV - warmtemotor; V is een condensator; VI - verwarming (extra); VII - batterijtank

Meer over het schematische diagram van de stookruimte

Een goed ontworpen grafische tekening moet in de eerste plaats alle mechanismen, apparaten, apparaten en leidingen weerspiegelen die ze met elkaar verbinden. Standaard schema's ketelhuizen van particuliere huizen omvatten een set ketels, recirculatie-, make-up- en netwerkpompen, opslag- en condensatietanks, brandstoftoevoer- en verbrandingsapparaten, waterontluchtingsapparaten, warmtewisselaars, ventilatoren, bedieningspanelen, hitteschilden. De keuze en locatie van apparatuur wordt beïnvloed door het type koelvloeistof en thermische communicatie, evenals de kwaliteit van het gebruikte water.

Tijdens het opstellen van een schema voor een warmwaterboiler, is het noodzakelijk om te controleren of de technische kenmerken van de apparatuur voldoen aan de vereisten van het geselecteerde temperatuurregime

Verwarming netwerk werken aan het water kan in twee groepen worden verdeeld:

• open, waarin de vloeistof wordt ingenomen in lokale installaties;
• gesloten, waarin water, nadat het warmte heeft afgegeven, terugkeert naar de ketel.

Een voorbeeld van een schakelschema kan dienen als voorbeeld van een open warmwaterketelhuis. Geïnstalleerd op de retourleiding circulatiepomp, die zorgt voor de levering van water aan de ketel en verder door het systeem. Geschat temperatuurregime van dit schema - 155-70 ° С. Twee soorten jumpers (recirculatie en bypass) verbinden de twee hoofdlijnen - toevoer en retour.

Schematisch diagram van de stookruimte: 1 - netwerkpomp; 2 – make-uppomp; 3 – suppletiewatertank; 4 – bronwaterpomp; 5 - toevoerpomp; 6 - voorraadtank; 7 - uitwerper; 8 - koeler; 9 - vacuümontluchter; 10 - gezuiverde waterverwarmer; 11 - reinigingsfilter; 12 – bronboiler; 13 - warmwaterboiler; 14 - circulatiepomp; 15 - omzeilen

Door de vorming van rookgassen kan corrosie optreden. metalen coatings sulfaat of lage temperatuur oorsprong. Om dit te voorkomen, moet u de temperatuur van het water regelen. Optimale waarde bij de ingang van de ketel - 60-70˚С. Om de temperatuur tot de vereiste parameters te verhogen, is het noodzakelijk om een ​​recirculatiepomp te installeren.

Om ervoor te zorgen dat warmwaterboilers lang, goed en zuinig kunnen werken, moet u de constantheid van het waterverbruik bewaken. Minimale waarde het debiet wordt ingesteld door de fabrikant van de apparatuur.

Voor beter werken ketelinstallaties gebruiken vacuüm ontluchters. De waterstraaluitwerper creëert een vacuüm en de vrijkomende stoom wordt gebruikt voor ontluchting.

Automatisering van ketelapparatuur

Het zou dwaas zijn om geen gebruik te maken van de functies die de bediening vergemakkelijken. verwarmingssystemen. Met automatisering kunt u een reeks programma's gebruiken die de warmtestromen regelen, afhankelijk van de dagelijkse routine, weersomstandigheden en helpen ook warm te blijven. aparte kamers bijvoorbeeld een zwembad of een kinderdagverblijf.

Een voorbeeld van een fundamentele geautomatiseerd schema: automatische werking van de stookruimte regelt de werking van de waterrecirculatiecircuits, ventilatie, waterverwarming, warmtewisselaar, 2 vloerverwarmingscircuits, 4 gebouwverwarmingscircuits

Er is een lijst met gebruikersfuncties die de werking van de apparatuur aanpassen aan de levensstijl van de bewoners van het huis. Afgezien van bijvoorbeeld standaard programma het verstrekken van warm water, er is een complex individuele oplossingen, die handiger en zelfs zuiniger zijn voor bewoners. Om deze reden kan een automatiseringsschema voor de stookruimte worden ontwikkeld met de keuze uit een van de populaire modi.

Welterusten programma

Het is bewezen dat de optimale luchttemperatuur 's nachts in de kamer enkele graden lager moet zijn dan de dagtemperatuur perfecte optie– verlaag tijdens het slapen de temperatuur in de slaapkamer met ongeveer 4°C. Tegelijkertijd ervaart een persoon ongemak bij het wakker worden in een ongewoon koele kamer, daarom moet het temperatuurregime 's morgens vroeg worden hersteld. Ongemak wordt eenvoudig opgelost door het verwarmingssysteem automatisch naar nachtstand en terug te schakelen. Nachtcontrollers worden bediend door DE DIETRICH en BUDERUS.

Prioriteitssysteem voor warm water

Automatische regeling van warmwaterstromen is ook een van de functies van de algemene automatisering van apparatuur. Het is verdeeld in drie soorten:

• prioriteit, waarbij tijdens het gebruik van warm water het verwarmingssysteem volledig is uitgeschakeld;
• gemengd, wanneer de capaciteit van de ketel is verdeeld in service voor het verwarmen van water en het verwarmen van het huis;

niet-prioritair, waarbij beide systemen samenwerken, maar in de eerste plaats de verwarming van het gebouw is.

Geautomatiseerd schema: 1 - warmwaterboiler; 2 – netwerkpomp; 3 – bronwaterpomp; 4 - verwarming; 5 – HVO-blok; 6 – make-uppomp; 7 - ontluchtingsblok; 8 - koeler; 9 - verwarming; 10 - ontluchter; 11 – condensaatkoeler; 12 - recirculatiepomp

Bedrijfsmodi bij lage temperatuur

De overgang naar lage-temperatuurprogramma's wordt de hoofdrichting van de nieuwste ontwikkelingen van ketelfabrikanten. Het voordeel van deze aanpak is een economische nuance - een vermindering van het brandstofverbruik. Met automatisering kunt u de temperatuur aanpassen, de juiste modus kiezen en daarmee het verwarmingsniveau verlagen. Met alle bovenstaande punten moet rekening worden gehouden bij het opstellen van een thermisch schema voor een warmwaterboiler.

Een ketelinstallatie (stookruimte) is een constructie waarin de werkvloeistof (warmtedrager) (meestal water) wordt verwarmd voor een verwarmings- of stoomtoevoersysteem, gelegen in één techniek Kamer. Ketelruimten zijn door middel van een hoofdverwarming en/of stoomleidingen aangesloten op de verbruikers. De hoofdinrichting van het ketelhuis is een stoom-, vlampijp- en/of heetwaterketel. Ketels worden gebruikt voor centrale warmte- en stoomvoorziening of voor lokale warmtevoorziening van gebouwen.

De ketelinstallatie is een complex van apparaten die zich in speciale ruimtes bevinden en dienen om de chemische energie van de brandstof om te zetten thermische energie stoom of heet water. De belangrijkste elementen zijn een ketel, een verbrandingsapparaat (oven), toevoer- en trekinrichtingen. Over het algemeen is een ketelinstallatie een combinatie van een ketel (ketels) en apparatuur, waaronder de volgende apparaten: brandstoftoevoer en verbranding; zuivering, chemische behandeling en ontluchting van water; warmtewisselaars voor diverse doeleinden; bron (ruw)waterpompen, netwerk- of circulatiepompen - voor het circuleren van water in het warmtetoevoersysteem, suppletiepompen - ter compensatie van door de consument verbruikt water en lekken in netwerken, voedingspompen voor het leveren van water aan stoomketels, recirculatie ( mengen); voedzame, condenserende tanks, opslagtanks voor warm water; blaasventilatoren en luchtpad; rookafzuigers, gastraject en schoorsteen; ventilatie apparaten; systemen voor automatische regeling en veiligheid van brandstofverbranding; hitteschild of bedieningspaneel.

Een ketel is een warmtewisselaar waarin warmte van hete brandstofverbrandingsproducten wordt overgedragen aan water. Hierdoor wordt in stoomketels water omgezet in stoom en in heetwaterketels wordt het opgewarmd tot de gewenste temperatuur.

Het verbrandingsapparaat dient om brandstof te verbranden en zijn chemische energie om te zetten in warmte van verwarmde gassen.

Voedingsinrichtingen (pompen, injectoren) zijn ontworpen om water aan de ketel te leveren.

Het trektoestel bestaat uit blazers, een stelsel van gaskanalen, rookafzuigers en een schoorsteen, met behulp waarvan de toevoer van benodigde hoeveelheid lucht in de oven en de beweging van verbrandingsproducten door de gaskanalen van de ketel, evenals hun verwijdering in de atmosfeer. Verbrandingsproducten, die langs de gaskanalen bewegen en in contact komen met het verwarmingsoppervlak, dragen warmte over aan het water.

Om een ​​zuinigere werking te garanderen, hebben moderne ketelinstallaties hulpelementen: een watereconomizer en een luchtverwarmer, die respectievelijk dienen voor het verwarmen van water en lucht; inrichtingen voor brandstoftoevoer en asverwijdering, voor het reinigen van rookgassen en voedingswater; thermische regelapparatuur en automatiseringsapparatuur die zorgen voor de normale en ononderbroken werking van alle delen van de stookruimte.

Afhankelijk van het gebruik van hun warmte zijn ketelhuizen onderverdeeld in energie, warmte en productie en verwarming.

Krachtketels leveren stoom stoomkrachtcentrales die elektriciteit opwekken, en maken meestal deel uit van een energiecentralecomplex. Verwarmings- en productieketelhuizen zijn te vinden in industriële ondernemingen en leveren warmte voor verwarmings- en ventilatiesystemen, warmwatervoorziening van gebouwen en technologische productieprocessen. Verwarmingsketels lossen dezelfde problemen op, maar dienen voor woningen en openbare gebouwen. Ze zijn verdeeld in afzonderlijke, met elkaar verbonden, d.w.z. grenzend aan andere gebouwen en ingebouwd in gebouwen. IN De laatste tijd steeds vaker worden op zichzelf staande vergrote ketelhuizen gebouwd met de verwachting een groep gebouwen, een woonwijk, een microdistrict te bedienen.

De installatie van ketelhuizen die zijn ingebouwd in residentiële en openbare gebouwen is momenteel alleen toegestaan ​​met de juiste rechtvaardiging en coördinatie met de sanitaire toezichthoudende autoriteiten.

Ketel huizen laag vermogen(individueel en kleine groep) bestaan ​​meestal uit boilers, circulatie- en suppletiepompen en taptoestellen. Afhankelijk van deze apparatuur worden voornamelijk de afmetingen van de stookruimte bepaald.

2. Classificatie van ketelinstallaties

Ketelinstallaties worden, afhankelijk van de aard van de verbruikers, onderverdeeld in energie, productie en verwarming en verwarming. Afhankelijk van het type verkregen warmtedrager, zijn ze onderverdeeld in stoom (voor het genereren van stoom) en heet water (voor het genereren van warm water).

Krachtcentrales produceren stoom voor stoom turbines bij warmtekrachtcentrales. Dergelijke ketelhuizen zijn in de regel uitgerust met keteleenheden van groot en middelgroot vermogen, die stoom produceren met verhoogde parameters.

Industriële verwarmingsketelinstallaties (meestal stoom) produceren niet alleen stoom voor industriële behoeften, maar ook voor verwarming, ventilatie en warmwatervoorziening.

Verwarmingsketelinstallaties (voornamelijk waterverwarming, maar ze kunnen ook stoom zijn) zijn ontworpen om verwarmingssystemen voor industriële en residentiële gebouwen te onderhouden.

Afhankelijk van de schaal van warmtelevering zijn verwarmingsketelhuizen lokaal (individueel), groeps- en wijkverwarming.

Lokale ketelhuizen zijn meestal uitgerust warmwaterboilers met waterverwarming tot een temperatuur van niet meer dan 115 ° C of stoomketels met een werkdruk tot 70 kPa. Dergelijke ketelhuizen zijn ontworpen om warmte te leveren aan één of meer gebouwen.

Groepsketelinstallaties leveren warmte aan groepen gebouwen, woonwijken of kleine buurten. Ze zijn uitgerust met zowel stoom- als warmwaterketels met een grotere warmteafgifte dan ketels voor lokale ketelhuizen. Deze ketelhuizen bevinden zich meestal in speciaal gebouwde aparte gebouwen.

Stadsverwarmingsketelhuizen worden gebruikt om grote woongebieden van warmte te voorzien: ze zijn uitgerust met relatief krachtige warmwater- of stoomketels.

Rijst. 1.

Rijst. 2.

Rijst. 3.

Rijst. 4.

Individuele elementen Het is gebruikelijk om het schematische diagram van een ketelinstallatie voorwaardelijk weer te geven in de vorm van rechthoeken, cirkels, enz. en verbind ze met elkaar met lijnen (ononderbroken, gestippeld) die de pijpleiding, stoompijpleidingen, enz. Aanduiden. schakelschema's stoom- en warmwaterketelinstallaties zijn er grote verschillen. Stoomketelinstallatie (Fig. 4, a) van twee stoomketels 1, uitgerust met individuele economizers voor water 4 en lucht 5, omvat een groep ascollector 11, waaraan griepsgassen geschikt voor het opvangen van rookgas 12. Voor het afzuigen van rookgassen in de ruimte tussen de asvanger 11 en schoorsteen Er zijn 9 rookafzuigers geplaatst 7 met elektromotoren 8. Poorten (kleppen) 10 zijn geïnstalleerd voor de werking van de stookruimte zonder rookafzuigers.

Stoom uit de ketels komt via aparte stoomleidingen 19 in de gemeenschappelijke stoomleiding 18 en daardoor naar de verbruiker 17. Na warmteafgifte condenseert de stoom en keert via de condensaatleiding 16 terug naar de stookruimte in de opvangcondensaattank 14. Via via leiding 15 wordt extra water toegevoerd aan de condensaattank vanuit de watertoevoer of chemische waterbehandeling (ter compensatie van het volume dat niet wordt geretourneerd door consumenten).

In het geval dat een deel van het condensaat bij de verbruiker verloren gaat, wordt een mengsel van condensaat en extra water uit het condensaatreservoir door pompen 13 door de toevoerleiding 2 gepompt, eerst naar de economiser 4 en vervolgens naar de ketel 1. voor de verbranding noodzakelijke lucht wordt door centrifugaalventilatoren 6 gedeeltelijk uit de stookruimte van de ruimte aangezogen, gedeeltelijk van buitenaf en wordt via luchtkanalen 3 eerst aan de luchtverhitters 5 en vervolgens aan de ovens van de ketels toegevoerd.

De warmwaterketelinstallatie (fig. 4, b) bestaat uit twee warmwaterketels 1, een groepswatereconomizer 5 die beide ketels bedient. Rookgassen aan de uitgang van de economiser via een gemeenschappelijk opvangvarken 3 gaan rechtstreeks de schoorsteen in 4. Het in de ketels verwarmde water komt binnen gemeenschappelijke pijpleiding 8, vanwaar het wordt geleverd aan de consument 7. Na warmteafgifte het gekoelde water retourleiding 2 wordt eerst naar de economiser 5 gestuurd en vervolgens terug naar de ketels. Water in een gesloten circuit (ketel, verbruiker, economiser, ketel) wordt verplaatst door circulatiepompen 6.

Rijst. 5. : 1 - circulatiepomp; 2 - vuurhaard; 3 - oververhitter; 4 - bovenste trommel; 5 - boiler; 6 - luchtverwarmer; 7 - schoorsteen; 8 - centrifugaalventilator (rookafzuiging); 9 - ventilator voor het toevoeren van lucht aan de luchtverwarmer

Op afb. 6 toont schematisch een keteleenheid met een stoomketel met een bovenste trommel 12. In het onderste deel van de ketel bevindt zich een oven 3. Voor het verbranden van vloeistof of gasvormige brandstof mondstukken of branders 4 worden gebruikt, waardoor brandstof samen met lucht aan de oven wordt toegevoerd. Ketel beperkt stenen muren- voering 7.

Wanneer brandstof wordt verbrand, verwarmt de vrijgekomen warmte het water tot het kookpunt in pijpschermen 2 die zijn geïnstalleerd binnenoppervlak oven 3, en zorgt voor de omzetting ervan in waterdamp.

Afb. 6.

Rookgassen uit de oven komen de gaskanalen van de ketel binnen, gevormd door voering en speciale scheidingswanden die in pijpenbundels zijn geïnstalleerd. Tijdens het bewegen wassen de gassen de pijpenbundels van de ketel en de oververhitter 11, gaan door de economiser 5 en de luchtverwarmer 6, waar ze ook worden gekoeld door de overdracht van warmte naar het water dat de ketel binnenkomt en de lucht die wordt toegevoerd aan De oven. Vervolgens worden de aanzienlijk afgekoelde rookgassen door middel van een rookafzuiger 17 via de schoorsteen 19 afgevoerd naar de atmosfeer. Rookgassen van de ketel kunnen ook zonder rookafvoer worden afgevoerd onder invloed van natuurlijke trek die door de schoorsteen wordt gecreëerd.

Water uit de bron van watertoevoer via de toevoerleiding wordt door pomp 16 toegevoerd aan de watereconomiser 5, vanwaar het na verwarming de bovenste trommel van de ketel 12 binnengaat. Het vullen van de keteltrommel met water wordt geregeld door de waterindicatieglas geïnstalleerd op de trommel. In dit geval verdampt het water en wordt de resulterende stoom verzameld in het bovenste deel van de bovenste trommel 12. Vervolgens komt de stoom de oververhitter 11 binnen, waar hij volledig wordt gedroogd door de hitte van de rookgassen, en de temperatuur stijgt .

Vanuit de oververhitter 11 komt stoom de hoofdstoomleiding 13 binnen en vandaar naar de verbruiker, condenseert na gebruik en keert in de vorm van heet water (condensaat) terug naar de stookruimte.

Verliezen van condensaat bij de consument worden aangevuld met water uit het watertoevoersysteem of uit andere bronnen van watervoorziening. Voordat het de ketel binnengaat, wordt het water onderworpen aan een passende behandeling.

De lucht die nodig is voor de verbranding van brandstof wordt in de regel vanaf de bovenkant van de stookruimte gehaald en door de ventilator 18 aan de luchtverhitter 6 toegevoerd, waar deze wordt verwarmd en vervolgens naar de oven wordt gestuurd. In ketelhuizen met een kleine capaciteit zijn luchtverwarmers meestal afwezig en wordt koude lucht aan de oven toegevoerd door een ventilator of door verdunning in de oven door een schoorsteen. Ketelinstallaties zijn uitgerust met waterbehandelingsapparatuur (niet weergegeven in het diagram), instrumentatie en geschikte automatiseringsapparatuur, die hun ononderbroken en betrouwbare werking garandeert.

Rijst. 7.

Voor juiste installatie alle elementen van de stookruimte worden gebruikt schakelschema, waarvan een voorbeeld te zien is in Fig. 9.

Rijst. 9.

Warmwaterketelinstallaties zijn ontworpen om warm water te produceren dat wordt gebruikt voor verwarming, warmwatervoorziening en andere doeleinden.

Om een ​​normale werking te garanderen, zijn stookruimten met warmwaterketels uitgerust met de nodige appendages, instrumentatie en automatiseringsapparatuur.

Een warmwaterketelhuis heeft één warmtedrager - water, in tegenstelling tot een stoomketelhuis dat twee warmtedragers heeft - water en stoom. In dit opzicht is het in het stoomketelhuis noodzakelijk om aparte pijpleidingen voor stoom en water te hebben, evenals tanks voor het opvangen van condensaat. Dit betekent echter niet dat de schema's van warmwaterketels eenvoudiger zijn dan stoomketels. Waterverwarmings- en stoomketelinstallaties variëren in complexiteit, afhankelijk van het type brandstof dat wordt gebruikt, het ontwerp van ketels, ovens, enz. Zowel een stoom- als een omvatten gewoonlijk meerdere keteleenheden, maar niet minder dan twee en niet meer dan vier tot vijf. Ze zijn allemaal met elkaar verbonden door gemeenschappelijke communicatie - pijpleidingen, gaspijpleidingen, enz.

Het apparaat van ketels met een lager vermogen wordt hieronder weergegeven in paragraaf 4 van dit onderwerp. Om de structuur en werkingsprincipes van ketels met verschillende capaciteiten beter te begrijpen, is het raadzaam om de structuur van deze minder krachtige ketels te vergelijken met het apparaat van de grotere ketels die hierboven zijn beschreven, en daarin de belangrijkste elementen te vinden die hetzelfde presteren functies en begrijpt u de belangrijkste redenen voor verschillen in ontwerpen.

3. Classificatie van keteleenheden

Ketels als technische apparaten voor de productie van stoom of heet water zijn divers constructieve vormen, werkingsprincipes, soorten gebruikte brandstof en productie-indicatoren. Maar volgens de methode om de beweging van water en stoom-watermengsel te organiseren, kunnen alle ketels in de volgende twee groepen worden verdeeld:

Ketels met natuurlijke circulatie;

Ketels met geforceerde beweging van het koelmiddel (water, stoom-watermengsel).

In moderne verwarmings- en verwarmingsketelhuizen voor de productie van stoom worden voornamelijk ketels met natuurlijke circulatie gebruikt, en voor de productie van warm water - ketels met geforceerde beweging van het koelmiddel, werkend op direct flow principe.

Moderne stoomketels met natuurlijke circulatie worden gemaakt van verticale pijpen tussen twee collectoren (bovenste en onderste vaten). Hun apparaat wordt getoond in de tekening in Fig. 10, een foto van de bovenste en onderste trommel met pijpen die ze verbinden - in Fig. 11, en plaatsing in de stookruimte - in afb. 12. Een deel van de pijpen, verwarmde "stijgpijpen" genoemd, wordt verwarmd door een fakkel en verbrandingsproducten van brandstof, en het andere, meestal niet verwarmde deel van de pijpen, bevindt zich buiten de keteleenheid en wordt "neerwaartse pijpen" genoemd ". In verwarmde stijgbuizen wordt water aan de kook gebracht, gedeeltelijk verdampt en komt het in de keteltrommel in de vorm van een stoom-watermengsel, waar het wordt gescheiden in stoom en water. Via onverwarmde pijpen van de valpijp komt het water uit de bovenste trommel in de onderste collector (trommel).

De beweging van het koelmiddel in ketels met natuurlijke circulatie wordt uitgevoerd vanwege de aandrijfdruk die wordt gecreëerd door het verschil in gewicht van de waterkolom in de valpijp en de kolom van het stoom-watermengsel in de stijgbuizen.

Rijst. 10.

Rijst. elf.

Rijst. 12.

In stoomketels met meerdere gedwongen circulatie verwarmingsoppervlakken zijn gemaakt in de vorm van spoelen die circulatiecircuits vormen. De beweging van water en stoom-watermengsel in dergelijke circuits wordt uitgevoerd met behulp van een circulatiepomp.

Bij doorstroomstoomketels is de circulatieverhouding één, d.w.z. Voedingswater, opwarmen, verandert achtereenvolgens in een stoom-watermengsel, verzadigde en oververhitte stoom.

In warmwaterboilers wordt het water tijdens het bewegen langs het circulatiecircuit in één omwenteling verwarmd van de begin- tot de eindtemperatuur.

Afhankelijk van het type warmtedrager zijn ketels onderverdeeld in waterverwarmings- en stoomketels. De belangrijkste indicatoren van een warmwaterboiler zijn thermische kracht, dat wil zeggen warmteafgifte en watertemperatuur; De belangrijkste indicatoren van een stoomketel zijn stoomproductie, druk en temperatuur.

Warmwaterketels, waarvan het doel is om warm water van gespecificeerde parameters te verkrijgen, worden gebruikt voor de warmtevoorziening van verwarmings- en ventilatiesystemen, huishoudelijke en technologische consumenten. Warmwaterboilers, meestal werkend volgens het doorstroomprincipe constante kosten water, worden niet alleen geïnstalleerd in thermische energiecentrales, maar ook in stadsverwarming, evenals verwarming en industriële ketelhuizen als de belangrijkste bron van warmtevoorziening.

Rijst. 13.

Rijst. 14.

Volgens de relatieve beweging van warmtewisselingsmedia (rookgassen, water en stoom) kunnen stoomketels (stoomgeneratoren) in twee groepen worden verdeeld: waterpijpketels en vlampijpketels. In stoomgeneratoren met waterpijpen bewegen water en een stoom-watermengsel in de pijpen en wassen de rookgassen de pijpen van buitenaf. In Rusland werden in de 20e eeuw voornamelijk de waterpijpketels van Shukhov gebruikt. In brandbuizen daarentegen bewegen rookgassen zich in de leidingen en spoelt water de leidingen van buitenaf.

Volgens het principe van beweging van water en stoom-watermengsel, zijn stoomgeneratoren verdeeld in eenheden met natuurlijke circulatie en geforceerde circulatie. Deze laatste zijn onderverdeeld in directe stroming en met meervoudige geforceerde circulatie.

Voorbeelden van plaatsing in ketelketels met verschillende capaciteiten en doeleinden, evenals andere apparatuur, worden getoond in Fig. 14-16.

Rijst. 15.

Rijst. 16. Voorbeelden van plaatsing van huishoudelijke cv-ketels en andere apparatuur

Wanneer in een gecombineerd ketelhuis een van de stoomketels stopt, kan de ketel niet aan de benodigde capaciteit voldoen stoom ladingen en de warmtelast van de warmwaterboiler kan geheel of gedeeltelijk worden gedekt door stoomketels en netverwarmers. Daarom zal in een puur stoomketelhuis de totale warmteafgifte van alle units lager zijn dan de geïnstalleerde warmteafgifte van een gecombineerd ketelhuis.

Het belangrijkste argument voor de bouw van grote gecombineerde ketelhuizen is de lagere specifieke kapitaalinvestering. De installatie van warmwaterketels en hun hulpapparatuur is goedkoper dan de installatie van stoomketels met hulpapparatuur en grote stoom-waterverwarmers met gelijke warmteafgifte.

De bouw van woonwijken en huizen met stadsverwarming in de gebieden van bestaande industriële ondernemingen leidt ook tot de uitbreiding van stoomketels met warmwaterketels met een warmteafgifte van 50 Gcal / h, en stoomketels worden omgebouwd tot gecombineerde ketels.

Op afb. 10 toont het PTS van een stookruimte met stoomketels 2 en warmwaterketels 1 voor een gesloten warmtetoevoersysteem. De warmtedragers zijn verzadigde stoom en heet water.

De stroomrichting van de werkvloeistof in het stoomgedeelte is als volgt: het condensaat van de productie komt onder druk de tank 18 binnen met een temperatuur van 80 - 90 ºС. Na kwaliteitscontrole wordt het condensaat door pomp 7 naar de voedingswaterontluchterkop 14 gepompt. De ontluchter ontvangt alle condensaat van stoom-waterverwarmers, evenals verwarmd chemisch gezuiverd water en stoom van ROU 17 voor borrelend ontlucht water.

Toevoerpompen 8 ontvangen ontlucht water met een temperatuur van ongeveer 104 0 С en leveren dit aan de ROU en stoomketels. Naast de ROU wordt stoom geleverd aan externe afnemers en aan stookolie economie stookruimte. Na de RDU komt de stoom de ontluchters 14 en 15 binnen, waar stoom binnenkomt uit de expanders van het continu spuien van stoomketels 13.

Het waterverwarmingsgedeelte van het ketelhuis wordt getoond in Fig. 3,4 over.

Na pompen 3 wordt warm water toegevoerd aan de retourleiding van recirculatiepompen 5 om de berekende temperatuur aan de inlaat van warmwaterboilers 1 te verkrijgen.

Rijst. 10. Schema van een stookruimte met stoom- en heetwaterketels:

1 - warmwaterboiler, 2 - stoomketel, 3 - netwerkpomp (SN), 4 - ruwwaterpomp, 5 - recirculatiepomp, 6 - suppletiepomp, 7 - condensaatpomp (KN), 8 - voedingspomp ( PN), 9 - spuiwaterkoeler, 10 - voedingswaterverwarmer, 11 - suppletiewaterkoeler, 12 - chemische waterverwarmer. 13 - continue spuiafscheider, 14 - voedingswaterontluchter, 15 - suppletiewaterontluchter, 16 - verdamperkoeler, 17 - reductiekoeleenheid (RDC), 18 - condensaattank, 19 - waterzuiveringsinstallatie (VPU), 20 - goed doorspoelen.

Een deel van het water uit de retourleiding van de verwarmingsnetten wordt na de netwerkpompen via een bypass naar de aanvoerleiding geleid, waar het wordt gemengd met warm water uit de warmwaterboilers om de temperatuur in het verwarmingsnet op peil te houden.

IN zomertijd wanneer de ketels niet in bedrijf zijn, wordt de stoom gebruikt voor verwarming netwerkwater, voor de behoefte aan warmwatervoorziening in stoom-water-warmtewisselaars.

1. Sokolov E.Ya. Warmtevoorziening en warmtenetten. Leerboek voor universiteiten. - M.: MPEI-uitgeverij, 2001. - 472 p.

2. Nizamova A.Sh. Gecentraliseerde productietechnologie elektrische energie en warmte. Deel 1. Zelfstudie. - Kazan: Kaz. staat energie un-t, 2005. - 120 p.

Controle vragen

1. Waarom wordt het voornamelijk in Rusland gebruikt? stadsverwarming?

2. Welk type koelvloeistof en werkvloeistof zal worden gebruikt in warmtetoevoerschema's?

3. Hoe worden warmtetoevoersystemen geclassificeerd?

4. Wat is het verschil tussen gecentraliseerd en gedecentraliseerde systemen warmte levering?

5. Wat is het verschil tussen open en gesloten warmtetoevoersystemen?

6. Waarvoor worden ze gebruikt tweepijpssystemen warmte levering?

7. Waarvoor worden driepijps warmtetoevoersystemen gebruikt?

8. Beschrijf de sterke en zwakke punten open systemen warmte toevoer.

9. Beschrijf de voor- en nadelen van gesloten verwarmingssystemen.

10. Wat is een "Warmtenet"?

11. Wat is "Warmtelevering"?

12. Wat technologische schema's thermisch elektriciteitscentrale en stookruimten zullen worden gebruikt voor warmtelevering aan consumenten.

13. Welke apparatuur wordt gebruikt in schema's voor gescheiden productie van elektriciteit en warmte? Het doel, het werkingsprincipe.

Taak voor zelfstudie disciplines

1. Bestudeer met behulp van de aanbevolen literaire bronnen, onafhankelijk en in detail, de schema's voor het aansluiten van verwarmingsinstallaties en wop een gesloten tweepijps waterverwarmingssysteem getoond in Fig. 1. Beschrijf de schema's voor de beweging van warmtedragers in deze schema's, in welke gevallen een of andere aansluiting van de warmtebelasting op het warmtenet wordt gebruikt.

2. Bestudeer de methoden en technologische schema's van warmtetransport over lange afstanden.

Begingegevens voor berekening …..…………………………………………………….3

1. Analytische berekening van het thermisch principeschema van een warmwaterketelhuis ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………

2. Berekening van het thermisch basisschema van een ketelhuis met waterverwarming met behulp van een computer ……………………………………………………….12

2.1 Initieel gegevensbestand ……………………………………………...12

2.2 Berekeningsresultaten …………………………………………………...14

Conclusie ………………………………………………………………………………15

Lijst met gebruikte literatuur ……………………………………………….15

Begingegevens voor berekening

De berekening wordt uitgevoerd voor het schematische diagram van de stookruimte weergegeven in figuur 1. Het ketelhuis is ontworpen om warm water te leveren aan woningen en openbare gebouwen voor de behoeften van verwarming, ventilatie en warmwatervoorziening.

De warmtelasten van het ketelhuis, rekening houdend met verliezen in externe netwerken in de maximale wintermodus, zijn als volgt: voor verwarming 6,84 Gcal/h; voor ventilatie 0 Gcal/h en voor warmwatervoorziening 2,16 Gcal/h. De totale warmteafgifte van het ketelhuis is 9,0 Gcal/h.

Verwarmingsnetwerken werken door temperatuur grafiek 150-70 °С, geaccepteerd voor warmwatervoorziening gemengd schema verwarmingswater voor abonnees. Geschat minimale temperatuur buitenlucht -55 °С. Verwarming rauw water vóór chemische waterbehandeling wordt het ingenomen tot 20 ° С van 5 ° С in de winter en 15 ° С in de zomer. Waterontluchting vindt plaats in een luchtafscheider bij atmosferische druk.

Gemakshalve wordt tabel 1 "Begingegevens" gegeven, voor het berekenen van het thermische schema van een ketelhuis in bedrijf gesloten systeem warmte toevoer. Deze tabel is samengesteld op basis van het ontwerp van het warmtetoevoersysteem of de berekening van het warmteverbruik door verschillende verbruikers volgens geconsolideerde indicatoren. De berekening is gemaakt voor drie typische regimes: maximale winter, koudste maand en zomer.

Rijst. 4.3. Thermisch principeschema van een stookruimte met warmwaterboilers

1 - warmwaterboiler; 2 – netwerkpomp; 3 - circulatiepomp; 4 – ruwwaterpomp;

5 – suppletiewaterpomp; 6 – make-up watertank; 7 – buitenwaterboiler; 8 - verwarming

chemisch gezuiverd water; 9 – make-up waterkoeler; 10 - ontluchter; 11 - dampkoeler

Tabel 1 "Begingegevens"

Naam	Dimensie	Aanduiding	De waarde van de waarde voor de karakteristieke bedrijfsmodi van het ketelhuis
maximale winter	koudste maand	zomer
Locatie van de stookruimte		-	Chabarovsk
Maximale uitgaven warmte:	MG
voor het verwarmen van woningen en openbare gebouwen	MG			-	-
voor ventilatie van openbare gebouwen	MG			-	-
voor warmwatervoorziening	MG		2,5	2,5
Ontwerptemperatuur buitenlucht voor verwarming	° C		-55	-43,2	-
Geschatte buitentemperatuur voor ventilatie	° C		-45	-	-
Luchttemperatuur binnenshuis	° C				-
Temperatuur ruw water	° C
Temperatuur van verwarmd onbehandeld water vóór chemische waterbehandeling	° C
Bijvulwatertemperatuur na ontluchte waterkoeler	° C
Coëfficiënt van hulpbehoeften van chemische waterbehandeling	-		1,25	1,25	1,25
Watertemperatuur aan de uitlaat van warmwaterboilers	° C
Watertemperatuur bij de inlaat van warmwaterboilers	° C
Geschatte warmwatertemperatuur na lokale warmwaterwarmtewisselaars	° C
Voorlopig verbruik van chemisch behandeld water	e				0,7
Voorlopig geaccepteerd waterverbruik voor het verwarmen van chemisch behandeld water	e				0,15
Verwarmingswatertemperatuur na de chemisch behandelde boiler	° C
Efficiëntie van kachels	-		0,98	0,98	0,98

Analytische berekening van het thermische principeschema van een warmwaterketelhuis

Berekening van het thermische schema van een ketelhuis met warmwaterketels die werken op een gesloten warmtetoevoersysteem wordt aanbevolen om in de volgende volgorde uit te voeren.

1. De verminderingscoëfficiënt van het warmteverbruik voor verwarming en ventilatie wordt bepaald voor de modus van de koudste maand:

2. Watertemperatuur in de aanvoerleiding voor verwarmings- en ventilatiebehoeften voor de koudste maandmodus:

waar is de temperatuur in de kamer; - temperatuur hoofd in verwarmingsapparaat; - geschat temperatuurverschil netwerkwater; - berekend verschil temperaturen in het verwarmingssysteem.

Uit de eerste gegevens volgt: ; ;

3. Retourwatertemperatuur na verwarmings- en ventilatiesystemen voor de koudste maandmodus:

4. Warmtetoevoer voor verwarming en ventilatie:

5. Totale warmtevoorziening voor de behoefte aan verwarming, ventilatie en warmwatervoorziening:

Voor het maximale winterregime

Voor de koudste maand

6. Waterverbruik in de aanvoerleiding van het warmwatervoorzieningssysteem voor verbruikers voor de maximale winterstand:

e

7. Thermische belasting verwarming van de eerste trap (op de retourleiding van het netwerkwater) voor de modus van de koudste maand:

8. Warmtebelasting van de verwarming van de tweede trap voor de koudste maandmodus:

9. Debiet van netwerkwater naar de lokale warmtewisselaar van de tweede trap, i.е. voor warmwatervoorziening, voor de koudste maandstand:

e

10. Stroom van netwerkwater naar de lokale warmtewisselaar voor zomer modus:

e

11. Verbruik van netwerkwater voor verwarming en ventilatie:

Voor het maximale winterregime

e;

Voor de koudste maand

e

12. Verbruik van netwerkwater voor verwarming, ventilatie en warmwatervoorziening:

Voor het maximale winterregime

Voor de koudste maand

Voor zomermodus

13. Retourwatertemperatuur na externe verbruikers

° C;

Voor de koudste maand

° C;

Voor zomermodus

° C.

14. Verbruik suppletiewater voor het aanvullen van lekken in het verwarmingsnet van externe verbruikers:

Voor het maximale winterregime

Voor de koudste maand

Voor zomermodus

15. Verbruik van ruw water dat de chemische waterbehandeling ingaat:

Voor het maximale winterregime

Voor de koudste maand

Voor zomermodus

16. Temperatuur van chemisch behandeld water na ontluchte waterkoeler:

Voor het maximale winterregime

Voor de koudste maand

Voor zomermodus

17. Temperatuur van chemisch behandeld water dat de luchtafscheider binnenkomt

Voor het maximale winterregime:

Voor de koudste maand

Voor zomermodus

18. De temperatuur van het onbehandelde water wordt gecontroleerd vóór de chemische waterbehandeling:

Voor zomermodus

19. Verwarmingswaterverbruik voor ontluchter:

Voor het maximale winterregime en de koudste maand

Voor zomermodus

20. Het verbruik van chemisch gezuiverd water voor het voeden van het verwarmingssysteem wordt gecontroleerd:

Voor het maximale winterregime en de koudste maand

Voor zomermodus

21. Warmteverbruik voor verwarming van onbehandeld water:

Voor het maximale winterregime en de koudste maand

Voor zomermodus

22. Warmteverbruik voor het verwarmen van chemisch behandeld water:

Voor het maximale winterregime en de koudste maand

Voor zomermodus

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

23. Warmteverbruik voor de ontluchter:

Voor het maximale winterregime en de koudste maand

Voor zomermodus

24. Warmteverbruik voor het verwarmen van chemisch behandeld water in de ontluchte waterkoeler:

Voor het maximale winterregime en de koudste maand

Voor zomermodus

25. Totaal benodigde warmte in warmwaterboilers:

Voor het maximale winterregime

Voor de koudste maand

Voor zomermodus

26. Waterstroom door warmwaterboilers:

Voor het maximale winterregime

e;

Voor de koudste maand

e;

Voor zomermodus

e