إمداد حراري مركزي من غلايات المناطق (الماء الساخن). بيوت الغلايات كمصدر لإمداد المستهلكين بالحرارة

1.1 اختيار نوع سوائل نقل الحرارة

2. اختيار وتبرير نظام الإمداد الحراري وتكوينه

3. إنشاء الرسوم البيانية للتغيرات في إمدادات الحرارة. مكافئ الوقود السنوي.

4. اختيار طريقة التنظيم. حساب الرسم البياني لدرجة الحرارة

4.1 اختيار طريقة التحكم في إمداد الحرارة

4.2 حساب درجات حرارة الماء في أنظمة التدفئة ذات الاتصال التابع

4.2.1 درجة حرارة الماء في خط إمداد شبكة التدفئة ، о С

4.2.2 درجة حرارة الماء الخارج من نظام التدفئة

4.2.3 درجة حرارة الماء بعد جهاز الخلط (المصعد)

4.3 إعادة ضبط نظام إمداد الماء الساخن

4.4 حساب استهلاك المياه من شبكة التدفئة للتهوية ودرجة حرارة الماء بعد أنظمة التهوية

4.5 تحديد معدل تدفق مياه الشبكة في أنابيب الإمداد والعودة لشبكة تسخين المياه

4.5.1 تدفق المياه في نظام التدفئة

4.5.2 استهلاك المياه في نظام التهوية

4.5.3 استهلاك المياه في نظام DHW.

4.5.4 المتوسط ​​المرجح لدرجة الحرارة في خط العودة لشبكة التدفئة.

5. إنشاء مخططات لاستهلاك مياه الشبكة حسب الكائنات وإجماليًا

6. اختيار نوع وطريقة وضع شبكة التدفئة

7. الحساب الهيدروليكي لشبكة التدفئة. رسم رسم بياني قياس الضغط

7.1 الحساب الهيدروليكي لشبكة تسخين المياه

7.2 الحساب الهيدروليكي لشبكات التدفئة المتفرعة

7.2.1 حساب قسم الطريق السريع الرئيسي I - TK
7.2.2 حساب الفرع TK - Zh1.
7.2.3 حساب غسالات الخانق على فروع شبكة التدفئة
7.3 رسم رسم بياني قياس الضغط

7.4 اختيار المضخات

7.4.1 اختيار مضخة التيار الكهربائي

7.4.2 اختيار مضخة الشحن

8. الحساب الحراري لشبكات التدفئة. حساب سماكة الطبقة العازلة

8.1 معلمات الشبكة الأساسية

8.2 حساب سماكة الطبقة العازلة

8.3 حساب فقد الحرارة

9. الحسابات الحرارية والهيدروليكية لخط أنابيب البخار

9.1 الحساب الهيدروليكي لخط البخار

9.2 حساب سمك الطبقة العازلة لأنبوب البخار

10. حساب الدائرة الحرارية لمصدر الحرارة. اختيار المعدات الرئيسية والإضافية.

10.1 جدول بيانات المصدر

11. اختيار المعدات الأساسية

11.1 اختيار الغلايات البخارية

11.2 اختيار أجهزة نزع الهواء

11.3 اختيار مضخات التغذية

12. الحساب الحراري لسخانات المياه

12.1 بخار / سخان ماء

12.2 تحجيم مبرد التكثيف

13. المؤشرات الفنية والاقتصادية لنظام التدفئة

استنتاج

فهرس

المقدمة

تستهلك المؤسسات الصناعية وقطاع الإسكان والمرافق كمية كبيرة من الحرارة لتلبية الاحتياجات التكنولوجية والتهوية والتدفئة وإمدادات المياه الساخنة. يتم توليد الطاقة الحرارية على شكل بخار وماء ساخن من خلال محطات توليد الطاقة والتدفئة والصناعية ومراجل التدفئة المركزية.

يتطلب تحويل المؤسسات إلى محاسبة التكاليف الكاملة والتمويل الذاتي ، والزيادة المخططة في أسعار الوقود ، وانتقال العديد من المؤسسات إلى العمل من فترتين وثلاث فترتين ، إعادة هيكلة جادة في تصميم وتشغيل بيوت الغلايات الإنتاجية والتدفئة.

يجب أن تضمن بيوت الغلايات الصناعية والتدفئة إمدادًا حراريًا غير متقطع وعالي الجودة للمؤسسات والمستهلكين في قطاع الإسكان والمجتمعات المحلية. يعتمد تحسين موثوقية وكفاءة الإمداد الحراري إلى حد كبير على جودة وحدات الغلايات وهو أمر منطقي. مخطط التدفئة المصمم لغرفة المرجل. طورت معاهد التصميم الرائدة وتعمل على تحسين مخططات التسخين المنطقية والتصميمات القياسية لإنتاج وتدفئة بيوت الغلايات.

الغرض من مشروع الدورة هذا هو اكتساب المهارات والتعرف على طرق حساب إمداد الحرارة للمستهلكين ، في حالة معينة - حساب الإمداد الحراري لمنطقتين سكنيتين ومؤسسة صناعية من مصدر إمداد حراري. تم تحديد الهدف أيضًا للتعرف على معايير الدولة الحالية ، وقوانين وأنظمة البناء المتعلقة بالإمداد الحراري ، والتعرف على المعدات النموذجية لشبكات التدفئة ومنازل الغلايات.

في مشروع الدورة هذا ، سيتم إنشاء رسوم بيانية للتغيرات في إمداد الحرارة لكل كائن ، ويتم تحديد الإمداد السنوي للوقود المكافئ للإمداد الحراري. سيتم إجراء الحسابات وسيتم إنشاء الرسوم البيانية لدرجة الحرارة ، بالإضافة إلى الرسوم البيانية لاستهلاك مياه الشبكة حسب الكائنات وبشكل إجمالي. تم إجراء حساب هيدروليكي لشبكات التدفئة ، وتم إنشاء رسم بياني لقياس الضغط ، وتم اختيار المضخات ، وتم إجراء حساب حراري لشبكات التدفئة ، وتم حساب سماكة الطلاء العازل. تم تحديد معدل تدفق وضغط ودرجة حرارة البخار المتولد من مصدر إمداد الحرارة. يتم تحديد المعدات الرئيسية ، ويتم حساب سخان المياه للتدفئة.

المشروع ذو طبيعة تعليمية ، لذلك ، فإنه يوفر لحساب مخطط التدفئة لمنزل المرجل فقط في وضع الشتاء الأقصى. ستتأثر بقية الأوضاع أيضًا ، ولكن بشكل غير مباشر.

1. اختيار نوع المبردات ومعلماتها

1.1 اختيار نوع سوائل نقل الحرارة

يتم تحديد اختيار الناقل الحراري ونظام الإمداد الحراري من خلال الاعتبارات الفنية والاقتصادية ويعتمد بشكل أساسي على نوع مصدر الحرارة ونوع الحمل الحراري.

في مشروعنا الدراسي ، هناك ثلاثة كائنات للتزويد بالحرارة: مؤسسة صناعية ومنطقتان سكنيتان.

باستخدام التوصيات ، للتدفئة والتهوية وإمداد الماء الساخن للمباني السكنية والعامة ، نقبل نظام إمداد تسخين المياه. وذلك لأن الماء له عدد من المزايا مقارنة بالبخار ، وهي:

أ) كفاءة أعلى لنظام الإمداد الحراري بسبب عدم وجود خسائر في المكثفات والبخار في وحدات المشترك ، والتي تحدث في أنظمة البخار ؛

ب) زيادة سعة التخزين لنظام المياه.

بالنسبة للمؤسسات الصناعية ، نستخدم البخار كناقل حراري منفرد للعمليات التكنولوجية والتدفئة والتهوية وإمداد الماء الساخن.

1.2 اختيار المعلمات من ناقلات الحرارة

يتم تحديد معاملات بخار العملية وفقًا لمتطلبات المستهلك مع مراعاة فقد الضغط والحرارة في شبكات التدفئة.

نظرًا لعدم وجود بيانات عن الخسائر الهيدروليكية والحرارة في الشبكات ، بناءً على تجربة التشغيل والتصميم ، فإننا نأخذ خسائر الضغط المحددة وانخفاض درجة حرارة المبرد بسبب فقد الحرارة في خط أنابيب البخار ، على التوالى

و . لضمان المعلمات المحددة للبخار عند المستهلك ولمنع تكثيف البخار في خط البخار على أساس الخسائر المقبولة ، يتم تحديد معلمات البخار عند المصدر. بالإضافة إلى ذلك ، من أجل تشغيل جهاز التبادل الحراري للمستهلك ، من الضروري إنشاء رأس درجة حرارة.

مع مراعاة ما سبق ، تكون درجة حرارة البخار عند مدخل المستهلك 0 درجة مئوية:

= 10-15 0 درجة مئوية

وفقًا لضغط تشبع البخار عند درجة حرارة البخار التي تم الحصول عليها عند المستهلك

يصنع.

سيكون ضغط البخار عند مخرج المصدر ، مع مراعاة الخسائر الهيدروليكية المقبولة ، MPa:

، (1.1) - طول الشبكة من المصدر إلى المؤسسة الصناعية ، م. MPa

درجة حرارة تشبع البخار عند الضغط

MPa هو 147.5 0 درجة مئوية. ستكون درجة حرارة البخار المطلوبة للتعويض عن فقد الحرارة المقبولة ، 0 درجة مئوية: ، (1.2)

حيث 0 درجة مئوية

لذلك ، قبلت أخيرًا

0 درجة مئوية ، الآلام والكروب الذهنية.

في نظام الإمداد الحراري ، يتم أخذ الماء كناقل حرارة لتلبية أحمال التدفئة والتهوية وإمدادات الماء الساخن. يرجع الاختيار إلى حقيقة أنه في المباني السكنية والعامة في أنظمة تدفئة المناطق ، من أجل الامتثال للمعايير الصحية ، من الضروري استخدام الماء كحامل حرارة. يُسمح بالتطبيق للمؤسسات كحامل حراري للبخار للعمليات التكنولوجية والتدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة من خلال دراسة الجدوى. نظرًا لعدم وجود بيانات لإجراء دراسة الجدوى ، وغياب الحاجة إلى ذلك (لم ينص على ذلك التعيين) ، يتم أخيرًا استخدام الماء الساخن كحامل حراري للتدفئة والتهوية وإمداد المياه الساخنة للمناطق السكنية و مؤسسة صناعية.

4.1 يتم تقديم تكوين أقسام وثائق التصميم ومتطلبات محتواها في.

4.2 يجب أن تكون المعدات والمواد المستخدمة في التصميم ، في الحالات التي تحددها الوثائق في مجال التوحيد القياسي ، حاصلة على شهادات الامتثال لمتطلبات القواعد والمعايير الروسية ، وكذلك تصريح من Rostekhnadzor لاستخدامها.

4.3 عند تصميم غرف الغلايات بغلايات بخار ومياه ساخنة بضغط بخار يزيد عن 0.07 ميجا باسكال (0.7 كجم / سم 2) ودرجة حرارة ماء تزيد عن 115 درجة مئوية ، من الضروري الالتزام بالقواعد واللوائح ذات الصلة في مجال الأمن الصناعي ، وكذلك الوثائق في مجال التقييس.

4.4 يجب أن يتم تصميم بيوت الغلايات الجديدة والمعاد بناؤها وفقًا لمخططات الإمداد الحراري التي تم تطويرها والاتفاق عليها بالطريقة المحددة ، أو مع تبرير الاستثمارات في البناء المعتمدة في مخططات ومشاريع تخطيط المناطق ، والمخططات الرئيسية للمدن ، والبلدات والمستوطنات الريفية ، وتخطيط المشاريع للمناطق السكنية والصناعية وغيرها من المجالات الوظيفية أو الأشياء الفردية المدرجة في.

4.5 لا يُسمح بتصميم بيوت الغلايات التي لم يتم تحديد نوع الوقود وفقًا للإجراءات المعمول بها. يتم تحديد نوع الوقود وتصنيفه (رئيسي ، طارئ ، إذا لزم الأمر) بالاتفاق مع السلطات الإقليمية المعتمدة. يجب الاتفاق على كمية وطريقة التسليم مع المنظمات الموردة للوقود.

4.6 تنقسم بيوت الغلايات للغرض المقصود منها في نظام الإمداد الحراري إلى:

  • مركزي في نظام تدفئة المنطقة ؛
  • الذروة في نظام الإمداد الحراري المركزي واللامركزي القائم على توليد الحرارة والطاقة المشتركين ؛
  • أنظمة مستقلة لإمداد الحرارة اللامركزية.

4.7 حسب الغرض تنقسم إلى:

  • التدفئة - لتوفير الطاقة الحرارية لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وإمدادات المياه الساخنة ؛
  • التدفئة والإنتاج - لتوفير الطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء وإمدادات المياه الساخنة وأنظمة إمداد الحرارة العملية ؛
  • صناعي - لتوفير الطاقة الحرارية لأنظمة التدفئة التكنولوجية.

4.8 تنقسم بيوت الغلايات إلى بيوت مرجل من الفئتين الأولى والثانية وفقًا لموثوقية إمداد الطاقة الحرارية للمستهلكين (وفقًا للمواصفة SP 74.13330).

  • بيوت الغلايات ، وهي المصدر الوحيد للطاقة الحرارية لنظام الإمداد الحراري ؛
  • توفر بيوت الغلايات الطاقة الحرارية للمستهلكين من الفئتين الأولى والثانية الذين ليس لديهم مصادر احتياطية فردية للطاقة الحرارية. يتم إنشاء قوائم المستهلكين حسب الفئة في مهمة التصميم.

4.9 في بيوت الغلايات ذات الغلايات البخارية والبخارية ذات الطاقة الحرارية المركبة الإجمالية التي تزيد عن 10 ميغاواط ، من أجل زيادة الموثوقية وكفاءة الطاقة ، يوصى بتركيب مولدات توربينات بخارية منخفضة الطاقة بجهد 0.4 كيلو فولت مع توربينات الضغط العكسي البخارية في دراسات الجدوى لتغطية الأحمال الكهربائية للاحتياجات الإضافية لمنازل الغلايات أو المؤسسات التي توجد بها. يمكن استخدام البخار المستنفد بعد التوربينات: لتزويد البخار التكنولوجي للمستهلكين ، لتسخين المياه في أنظمة الإمداد الحراري ، للاحتياجات الإضافية لمنزل المرجل.

يجب أن يتم تصميم هذه التركيبات وفقًا لـ.

في غلايات الماء الساخن التي تعمل بالوقود السائل والغازي ، يُسمح باستخدام التوربينات الغازية أو تركيبات الديزل لهذه الأغراض.

عند تصميم هيكل علوي للطاقة الكهربائية لتوليد الطاقة الكهربائية لاحتياجات بيت المرجل و / أو نقله إلى الشبكة ، يجب تنفيذه وفقًا لـ ،. إذا كانت متطلبات الموثوقية والسلامة التي تحددها الوثائق التنظيمية غير كافية لتطوير وثائق المشروع ، أو لم يتم تحديد هذه المتطلبات ، يجب تطوير الشروط الفنية الخاصة والموافقة عليها بالطريقة المحددة.

4.10 للتزويد الحراري للمباني والهياكل من بيوت الغلايات المعيارية ، يجب أن يكون من الممكن تشغيل معدات غرفة المرجل بدون وجود موظفين بشكل دائم.

4.11 يتم تحديد الطاقة الحرارية المقدرة لمنزل المرجل على أنها مجموع الحد الأقصى لاستهلاك الطاقة الحرارية في الساعة للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء ، ومتوسط ​​استهلاك الساعة للطاقة الحرارية لتزويد الماء الساخن واستهلاك الطاقة الحرارية للأغراض التكنولوجية . عند تحديد الطاقة الحرارية المقدرة لمنزل المرجل ، يجب أيضًا مراعاة استهلاك الطاقة الحرارية للاحتياجات الإضافية لمنزل المرجل ، والخسائر في منزل المرجل وفي شبكات التدفئة ، مع مراعاة كفاءة الطاقة في النظام داخل الحساب.

4.12 يجب أن يؤخذ استهلاك الطاقة الحرارية المقدر للأغراض التكنولوجية وفقًا لتعيين التصميم. في هذه الحالة ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار إمكانية عدم التطابق في الحد الأقصى لاستهلاك الطاقة الحرارية للمستهلكين الفرديين.

4.13 يجب أخذ الاستهلاك المقدر لكل ساعة للطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء وإمداد الماء الساخن وفقًا لتعيين التصميم ، في حالة عدم وجود مثل هذه البيانات - المحددة وفقًا للمواصفة SP 74.13330 ، وكذلك وفقًا للتوصيات.

4.14 يجب تحديد عدد وسعة الغلايات المركبة في غرفة المرجل ، مع ضمان:

  • القدرة التصميمية (إخراج الحرارة من غرفة المرجل وفقًا لـ 4.11) ؛
  • التشغيل المستقر للغلايات عند الحد الأدنى للحمل المسموح به خلال الموسم الدافئ.

في حالة تعطل أكبر غلاية من حيث الإنتاجية في بيوت الغلايات من الفئة الأولى يجب أن توفر الغلايات المتبقية إمداد الطاقة الحرارية للمستهلكين من الفئة الأولى:

  • بالنسبة لأنظمة الإمداد الحراري وأنظمة التهوية - بالمقدار الذي يحدده الحد الأدنى للأحمال المسموح بها (بغض النظر عن درجة الحرارة الخارجية) ؛
  • للتدفئة وإمداد الماء الساخن - بالمقدار الذي يحدده نظام أبرد شهر.

في حالة فشل غلاية واحدة ، بغض النظر عن فئة غرفة المرجل ، يجب توفير كمية الحرارة التي يتم توفيرها للمستهلكين من الفئة الثانية وفقًا لمتطلبات SP 74.13330.

يجب تحديد عدد الغلايات المثبتة في غرف الغلايات وأدائها على أساس الحسابات الفنية والاقتصادية.

يجب أن توفر غرف الغلايات لتركيب غلايتين على الأقل ؛ في بيوت الغلايات الصناعية من الفئة الثانية - تركيب غلاية واحدة.

4.15 في مشاريع بيوت الغلايات ، يجب استخدام الغلايات والمقتصدات وسخانات الهواء وتوربينات الضغط العكسي وتوربينات الغاز ومحطات مكبس الغاز مع مولدات 0.4 كيلو فولت ومجمعات الرماد وغيرها من المعدات في تصميم معياري قابل للنقل للمصنع الكامل والاستعداد للتركيب.

4.16 يتم تطوير مشاريع كتل المعدات المساعدة مع خطوط الأنابيب والتحكم الآلي والتنظيم وأنظمة الإشارات والمعدات الكهربائية ذات الاستعداد المتزايد للمصنع وفقًا لترتيب وتخصيصات منظمات التثبيت.

4.17 يكون التثبيت المفتوح للمعدات في مناطق مناخية مختلفة ممكنًا إذا سمحت بذلك تعليمات الشركات المصنعة وتفي بمتطلبات خصائص الضوضاء في SP 51.13330 و.

4.18 يجب أن يضمن تصميم ووضع المعدات التكنولوجية لغرفة المرجل ما يلي:

  • شروط ميكنة أعمال الإصلاح ؛
  • إمكانية استخدام آليات وأجهزة رفع ونقل الأرضيات أثناء أعمال الإصلاح.

لإصلاح وحدات المعدات وخطوط الأنابيب التي يزيد وزنها عن 50 كجم ، يجب توفير أجهزة رفع المخزون ، كقاعدة عامة. إذا كان من المستحيل استخدام أجهزة رفع المخزون ، فيجب توفير أجهزة الرفع الثابتة (الرافعات ، أجهزة التلفاز ، الرافعات العلوية والجسرية).

4.19 في غرف الغلايات ، وفقًا لتعيين التصميم ، يجب توفير مناطق الإصلاح أو المباني لأعمال الإصلاح. في هذه الحالة ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار إمكانية إجراء أعمال الإصلاح على المعدات المحددة من قبل الخدمات ذات الصلة للمؤسسات الصناعية أو المنظمات المتخصصة.

4.20 يجب أن توفر الحلول الفنية الرئيسية المعتمدة في المشروع ما يلي:

  • موثوقية وسلامة تشغيل المعدات ؛
  • أقصى كفاءة للطاقة في غرفة المرجل ؛
  • تكاليف البناء والتشغيل والإصلاح المبررة اقتصاديًا ؛
  • متطلبات حماية العمل ؛
  • الظروف الصحية والمعيشية المطلوبة لأفراد التشغيل والصيانة ؛
  • متطلبات حماية البيئة.

4.21 يجب توفير العزل الحراري لمعدات الغلايات وخطوط الأنابيب والتجهيزات وأنابيب الغاز ومجاري الهواء وأنابيب الغبار مع مراعاة متطلبات SP 60.13330 و SP 61.13330.

في نفس القسم:

مقدمة1 مجال الاستخدام
2. المراجع المعيارية3. المصطلحات والتعاريف
4. أحكام عامة5. التخطيط العام والنقل
6. حلول تخطيط وتصميم الفضاء

مقدمة

"الغاز آمن فقط إذا تم تشغيله بشكل صحيح

غاز معدات غرفة المرجل ".

يوفر دليل المشغل معلومات أساسية حول منزل غلاية الماء الساخن الذي يعمل بالوقود الغازي (السائل) ، ويأخذ في الاعتبار المخططات التخطيطية لمنازل الغلايات وأنظمة الإمداد الحراري للمنشآت الصناعية. الدليل أيضا:

    • يتم تقديم المعلومات الأساسية من هندسة الحرارة والمكونات الهيدروليكية والديناميكا الهوائية ؛
    • يوفر معلومات عن وقود الطاقة وتنظيم احتراقها ؛
    • سلطت الضوء على قضايا إعداد المياه لمراجل الماء الساخن وشبكات التدفئة.
    • يعتبر جهاز غلايات الماء الساخن والمعدات المساعدة لمنازل الغلايات الغازية ؛
    • يتم تقديم مخططات إمداد الغاز لمنازل الغلايات ؛
    • يتم إعطاء وصف لعدد من الأجهزة وأنظمة التحكم الآلي وأتمتة السلامة ؛
    • تم إيلاء اهتمام كبير لقضايا تشغيل وحدات الغلايات والمعدات المساعدة ؛
    • تم النظر في القضايا المتعلقة بمنع حوادث الغلايات والمعدات المساعدة ، وتقديم الإسعافات الأولية لضحايا الحادث ؛
  • يوفر معلومات أساسية عن تنظيم الاستخدام الفعال لموارد الحرارة والطاقة.

يهدف دليل المشغل هذا إلى إعادة التدريب والتدريب في مهنة ذات صلة والتدريب المتقدم لمشغلي بيوت غلايات الغاز ، ويمكن أن يكون مفيدًا أيضًا: للطلاب والطلاب في تخصص "إمدادات الحرارة والغاز" وإيفاد الموظفين التشغيليين عند تنظيم عملية إرسال خدمة لتشغيل بيوت الغلايات الآلية. إلى حد كبير ، يتم تقديم المادة لغلايات الماء الساخن بسعة تصل إلى 5 Gcal مع غلايات أنابيب الغاز من النوع "Turboterm".

مقدمة

2

مقدمة

5

الفصل 1. مخططات تخطيطية لمنازل الغلايات وأنظمة الإمداد الحراري

8

1.3 طرق ربط المستهلكين بشبكة التدفئة

1.4 الرسم البياني لدرجة الحرارة لمراقبة جودة حمولة التدفئة

1.5 رسم بياني قياس الضغط

الفصل 2 معلومات أساسية من هندسة الحرارة والهيدروليكا والديناميكا الهوائية

18

2.1. مفهوم المبرد ومعلماته

2.2. الماء والبخار وخصائصهما

2.3 الطرق الرئيسية لنقل الحرارة: الإشعاع ، التوصيل الحراري ، الحمل الحراري. معامل انتقال الحرارة والعوامل المؤثرة عليه

الفصل 3. الخصائص وقود الطاقة واحتراقه

24

3.1 الخصائص العامة لوقود الطاقة

3.2 احتراق الوقود الغازي والسائل (الديزل)

3.3 أجهزة حرق الغاز

3.4. شروط التشغيل المستقر للشعلات

3.5 متطلبات "قواعد البناء والتشغيل الآمن لمراجل الماء الساخن والبخار" بالنسبة للشعلات

الفصل الرابع: معالجة المياه وأنماط المياه الكيميائية لوحدة الغلاية وشبكات التدفئة

39

4.1 معايير الجودة للأعلاف والماكياج وشبكات المياه

4.2 الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمياه الطبيعية

4.3 تآكل أسطح تسخين الغلايات

4.4 طرق وخطط معالجة المياه

4.5 نزع الماء المخفف

4.6 طريقة متري معقدة (ثلاثية) لتحديد عسر الماء

4.7 الأعطال في تشغيل معدات معالجة المياه وطرق إزالتها

4.8 تفسير رسومي لعملية كاتيون الصوديوم

الفصل 5. إنشاء غلايات بخارية ومراجل ماء ساخن. معدات مساعدة غرفة المرجل

49

5.1 جهاز ومبدأ تشغيل غلايات البخار والماء الساخن

5.2 غلايات أنابيب المياه الساخنة الفولاذية لحرق الوقود الغازي

5.3 مخططات إمداد الهواء وإزالة نواتج الاحتراق

5.4. تجهيزات المرجل (اغلاق ، تحكم ، امان)

5.5 معدات مساعدة لمراجل البخار والماء الساخن

5.6 مجموعة غلايات بخار و ماء ساخن

5.7 التنظيف الداخلي والخارجي لأسطح التدفئة لمراجل البخار والماء الساخن وموفرات المياه

5.8 أجهزة وأتمتة سلامة الغلايات

الفصل 6. أنابيب الغاز ومعدات الغاز في غرف الغلايات

69

6.1 تصنيف خطوط أنابيب الغاز حسب الغرض والضغط

6.2 مخططات إمداد الغاز لغرف الغلايات

6.3 نقاط التحكم في غاز GRP (GRU) والغرض والعناصر الرئيسية

6.4 تشغيل نقاط التحكم بالغاز في غلايات GRP (GRU)

6.5. متطلبات "قواعد السلامة في صناعة الغاز"

الفصل 7. أتمتة غرفة المرجل

85

7.1 القياسات والتحكم الآلي

7.2 إنذار تلقائي (تكنولوجي)

7.3. تحكم تلقائى

7.4. التحكم الآلي في غلايات الماء الساخن

7.5 الحماية التلقائية

7.6 مجموعة ضوابط KSU-1-G

الفصل 8. تشغيل أنظمة الغلايات

103

8.1 تنظيم عمل المشغل

8.2 مخطط خط أنابيب التشغيل لغرفة المرجل القابلة للنقل

8.3 مخطط تشغيل غلاية تسخين المياه من نوع "Turboterm" مزودة بموقد Weishaupt

8.4 تعليمات تشغيل غرفة مرجل قابلة للنقل (TC) مع غلايات من النوع "Turboterm"

8.5 شرط "قواعد البناء والتشغيل الآمن لمراجل البخار والماء الساخن"

الفصل 9. الحوادث في المراجل. عمل الأفراد لمنع حوادث الغلايات

124

9.1 الأحكام العامة. أسباب الحوادث في غرف الغلايات

9.2. عمل المشغل في حالات الطوارئ

9.3 الغازات الخطرة. العمل حسب أمر القبول وحسب التعليمات المعتمدة

9.4 متطلبات السلامة من الحرائق

9.5 معدات الحماية الشخصية

9.6 الإسعافات الأولية لضحايا حادث

الفصل 10. تنظيم الاستخدام الفعال لموارد الحرارة والطاقة

140

10.1. توازن الحرارة وكفاءة المرجل. بطاقة وضع الغلاية

10.2. تنظيم معدل استهلاك الوقود

10.3. تحديد تكلفة الحرارة المتولدة

فهرس

144

بالاشتراك في مجموعة المواد التعليمية والمنهجية لمشغل بيت الغلاية ، سوف تتلقى كتاب "تعريف المعرفة. اختبار لمشغل غرفة المرجل ". وفي المستقبل سوف تتلقى مني مواد إعلامية مجانية ومدفوعة.

المقدمة

تتطور تقنية المراجل الحديثة ذات الإنتاجية المنخفضة والمتوسطة في الاتجاهات التالية:

  • زيادة كفاءة الطاقة عن طريق تقليل فقد الحرارة بكل طريقة ممكنة وتحقيق أقصى استفادة من الطاقة الكامنة للوقود ؛
  • تقليل حجم وحدة الغلاية بسبب تكثيف عملية احتراق الوقود والتبادل الحراري في الفرن وأسطح التسخين ؛
  • الحد من الانبعاثات السامة الضارة (CO ، NO x ، SO v) ؛
  • تحسين موثوقية وحدة المرجل.

يتم تطبيق تقنية احتراق جديدة ، على سبيل المثال ، في الغلايات النابضة. غرفة الاحتراق لمثل هذا المرجل عبارة عن نظام صوتي بدرجة عالية من اضطراب غازات المداخن. في غرفة الاحتراق للغلايات ذات الاحتراق النابض ، لا توجد شعلات ، وبالتالي لا توجد شعلة. يتم إمداد الغاز والهواء بشكل متقطع بتردد حوالي 50 مرة في الثانية من خلال صمامات نابضة خاصة ، وتحدث عملية الاحتراق في حجم الفرن بأكمله. عندما يتم حرق الوقود في الفرن ، يرتفع الضغط ، ويزداد معدل منتجات الاحتراق ، مما يؤدي إلى تكثيف كبير لعملية التبادل الحراري ، وإمكانية تقليل حجم ووزن المرجل ، وغياب الحاجة إلى مداخن ضخمة ومكلفة. يتميز تشغيل هذه الغلايات بانخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين. تصل كفاءة هذه الغلايات إلى 96 %.

غلاية الماء الساخن الفراغية من شركة تاكوما اليابانية عبارة عن وعاء محكم الغلق مملوء بكمية معينة من المياه النقية جيداً. فرن الغلاية عبارة عن أنبوب لهب يقع تحت مستوى السائل. فوق مستوى الماء في حيز البخار ، تم تركيب مبادلين حراريين ، أحدهما مضمن في دائرة التسخين والآخر يعمل في نظام إمداد الماء الساخن. بسبب الفراغ الصغير ، الذي يتم الاحتفاظ به تلقائيًا داخل الغلاية ، يغلي الماء فيه عند درجة حرارة أقل من 100 درجة مئوية. بعد التبخر ، يتكثف على المبادلات الحرارية ثم يتدفق مرة أخرى. لا يتم إخراج المياه النقية من الوحدة في أي مكان ، وليس من الصعب توفير الكمية المطلوبة. وبالتالي ، تمت إزالة مشكلة التحضير الكيميائي لماء الغلاية ، والتي تعتبر جودتها شرطًا لا غنى عنه للتشغيل الموثوق وطويل الأجل لوحدة الغلاية.

غلايات التدفئة التابعة لشركة Teledyne Laars الأمريكية عبارة عن تركيبات أنابيب مياه مزودة بمبادل حراري أفقي مصنوع من أنابيب نحاسية ذات زعانف. من سمات هذه الغلايات ، التي تسمى الغلايات المائية ، القدرة على استخدامها في مياه الشبكة غير المعالجة. توفر هذه الغلايات سرعة عالية لتدفق المياه من خلال المبادل الحراري (أكثر من 2 م / ث). وبالتالي ، إذا تسبب الماء في تآكل المعدات ، فسيتم ترسيب الجسيمات الناتجة في أي مكان باستثناء المبادل الحراري للغلاية. في حالة الماء العسر ، سيقلل التدفق السريع أو يمنع تراكم الكلس. أدت الحاجة إلى السرعة العالية إلى اتخاذ المطورين قرارًا لتقليل حجم جزء ماء الغلاية قدر الإمكان. خلاف ذلك ، هناك حاجة إلى مضخة دورانية قوية للغاية ، والتي تستهلك كمية كبيرة من الكهرباء. في الآونة الأخيرة ، ظهرت في السوق الروسية منتجات عدد كبير من الشركات الأجنبية والشركات الأجنبية والروسية المشتركة ، التي تعمل على تطوير مجموعة متنوعة من معدات الغلايات.

رسم بياني 1. غلاية ماء ساخن ماركة Unitat ماركة LOOS العالمية

1 - الموقد 2 - الباب 3 - ثقب الباب 4 - العزل الحراري 5 - سطح تسخين أنبوب الغاز ؛ 6 - يفقس في مساحة ماء الغلاية ؛ 7- أنبوب النار (صندوق الاحتراق) ؛ 8 - أنبوب فرعي لتزويد المرجل بالمياه ؛ 9 - مخرج الماء الساخن ؛ 10 - مجاري غاز المداخن ؛ 11 - نافذة الرؤية ؛ 12 - خط أنابيب الصرف. 13 - إطار الدعم

غالبًا ما يتم استخدام غلايات الماء الساخن والبخار الحديثة ذات الطاقة الصغيرة والمتوسطة كمراجل لأنبوب النار أو غلايات أنابيب الغاز اللهب. تتميز هذه الغلايات بكفاءة عالية ، وانخفاض انبعاثات الغازات السامة ، والاكتناز ، ودرجة عالية من الأتمتة ، وسهولة التشغيل والموثوقية. في التين. يوضح الشكل رقم 1 غلاية مياه ساخنة وأنبوب غاز مشترك من ماركة Unimat التابعة لشركة LOOS العالمية. يحتوي المرجل على صندوق نيران ، مصنوع على شكل أنبوب لهب 7 ، يتم غسله من الجانبين بالماء. يوجد في الطرف الأمامي لأنبوب اللهب باب بمفصلة 2 مع عزل حراري من طبقتين 4. يتم تثبيت الموقد 1 في الباب. تدخل منتجات الاحتراق من أنبوب اللهب إلى سطح أنبوب الغاز الحراري 5 ، حيث يصنعون حركة ذات اتجاهين ، ثم اترك المرجل من خلال قناة الغاز 10. يتم توفير الماء للغلاية من خلال الأنبوب 8 ، ويتم إزالة الماء الساخن من خلال الأنبوب 9. يتم عزل الأسطح الخارجية للغلاية حراريًا 4. لمراقبة اللهب ، يتم تثبيت ثقب في الباب 3. فحص حالة يمكن عمل الجزء الخارجي من سطح أنبوب الغاز من خلال الفتحة 6 ، والجزء الأخير من الجسم - من خلال نافذة الفحص 11. يتم توفير أنبوب الصرف 12 لتصريف المياه من الغلاية.يتم تثبيت المرجل على إطار دعم 13.

من أجل تقييم الاستخدام الفعال لموارد الطاقة وتقليل تكاليف المستهلك لإمدادات الوقود والطاقة ، ينص قانون "توفير الطاقة" على عمليات تدقيق الطاقة. بناءً على نتائج هذه الاستطلاعات ، يتم تطوير تدابير لتحسين مرافق التدفئة والطاقة في المؤسسة. هذه الأنشطة هي كما يلي:

    • استبدال معدات التدفئة والطاقة (الغلايات) بأحدث المعدات ؛
    • الحساب الهيدروليكي لشبكة التدفئة ؛
    • تعديل الأوضاع الهيدروليكية لأجسام استهلاك الحرارة ؛
    • تقنين استهلاك الحرارة ؛
    • إزالة العيوب في الهياكل المغلقة وإدخال الهياكل الموفرة للطاقة ؛
  • إعادة التدريب والتدريب المتقدم والحوافز المادية للأفراد من أجل الاستخدام الفعال لموارد الوقود والطاقة.

بالنسبة للمؤسسات التي لديها مصادر حرارة خاصة بها ، يلزم تدريب مشغلي الغلايات المؤهلين. يجوز السماح للأشخاص المدربين والمعتمدين والحاصلين على شهادة بالحق في خدمة الغلايات بصيانة الغلايات. يعمل دليل تدريب المشغل هذا تمامًا على حل هذه المشكلات.

الفصل 1. المخططات الرئيسية لأنظمة إمداد الغازات والحرارة

1.1 رسم تخطيطي حراري أساسي لمنزل غلاية الماء الساخن يعمل على وقود الغاز

في التين. يوضح الشكل 1.1 مخططًا حراريًا أساسيًا لمنزل غلاية الماء الساخن يعمل على نظام مغلق لإمداد الماء الساخن. الميزة الرئيسية لهذا المخطط هي الإنتاجية المنخفضة نسبيًا لمحطة معالجة المياه ومضخات التغذية ، والعيب هو ارتفاع تكلفة المعدات لمشتركي إمدادات المياه الساخنة (الحاجة إلى تركيب مبادلات حرارية يتم فيها نقل الحرارة من الشبكة الماء إلى الماء المستخدم لإمداد الماء الساخن). تعمل غلايات الماء الساخن بشكل موثوق فقط عند الحفاظ على معدل تدفق ثابت للمياه التي تمر عبرها ضمن الحدود المحددة ، بغض النظر عن التقلبات في الحمل الحراري للمستهلك. لذلك ، في الدوائر الحرارية لمراجل الماء الساخن ، يتم تنظيم إمداد الطاقة الحرارية للشبكة وفقًا لجدول زمني عالي الجودة ، أي عن طريق تغيير درجة حرارة الماء الخارج من المرجل.

لضمان درجة حرارة المياه التصميمية عند مدخل شبكة التدفئة ، يوفر المخطط إمكانية خلط الكمية المطلوبة من مياه الشبكة العائدة (G لكل) بالمياه التي تغادر الغلايات عبر الخط الجانبي. للتخلص من التآكل الناتج عن درجات الحرارة المنخفضة لأسطح تسخين الذيل للغلاية إلى مياه التسخين المرتجعة عند درجة حرارة أقل من 60 درجة مئوية عند التشغيل بالغاز الطبيعي وأقل من 70-90 درجة مئوية عند التشغيل على زيت وقود منخفض وعالي الكبريت يتم خلط الماء الساخن الذي يخرج من الغلاية باستخدام مضخة إعادة تدوير لإمداد المياه الراجعة.

الشكل 1.1. الرسم التخطيطي الحراري الأساسي لغرفة المرجل. دائرة واحدة ، تعتمد على مضخات إعادة التدوير

1 - غلاية الماء الساخن 2-5 - مضخات للشبكة ، وإعادة الدوران ، والمياه الخام والمعدنية ؛ 6- خزان ماء المكياج. 7 ، 8 - سخانات للمياه الخام والمياه النقية كيميائياً ؛ 9 ، 11 - ماء الماكياج ومبردات البخار ؛ 10 - نزع الهواء. 12- التركيب الكيميائي لمعالجة المياه.

الشكل 1.2. الرسم التخطيطي الحراري الأساسي لغرفة المرجل. دائرة مزدوجة ، تعتمد على المحول الهيدروليكي

1 - غلاية الماء الساخن 2-مضخة دوران المرجل. 3- مضخة تسخين الشبكة. 4- مضخة تهوية الشبكة. 5-مضخة لإمداد الماء الساخن المنزلي ؛ 6- مضخة دوران الماء الساخن. 7-سخان الماء إلى الماء لإمداد الماء الساخن ؛ مرشح 8 الطين 9-معالجة المياه كاشف. 10 محول هيدروليكي خزان 11 غشاء.

1.2 مخططات تخطيطية لشبكات التدفئة. شبكات تدفئة مفتوحة ومغلقة

تنقسم أنظمة تسخين المياه إلى مغلقة ومفتوحة. في الأنظمة المغلقة ، يتم استخدام المياه المتداولة في شبكة التدفئة فقط كناقل حراري ، ولكن لا يتم أخذها من الشبكة. في الأنظمة المفتوحة ، يتم استخدام المياه المتداولة في شبكة التدفئة كحامل للحرارة ويتم أخذها جزئيًا أو كليًا من الشبكة لتزويد الماء الساخن والأغراض التكنولوجية.

المزايا والعيوب الرئيسية لأنظمة تسخين المياه المغلقة:

    • جودة ثابتة للمياه الساخنة التي يتم توفيرها لمنشآت المشتركين ، والتي لا تختلف عن جودة مياه الصنبور ؛
  • بساطة التحكم الصحي لمنشآت الإمداد بالمياه الساخنة المحلية والتحكم في كثافة نظام التدفئة ؛
    • تعقيد المعدات وتشغيل المشتركين في إمدادات الماء الساخن ؛
    • تآكل منشآت المياه الساخنة المحلية بسبب دخول مياه الصنبور غير المعزولة إليها ؛
    • مقياس هطول الأمطار في سخانات المياه والمياه وخطوط الأنابيب لمنشآت الإمداد بالمياه الساخنة المحلية بماء الصنبور مع زيادة صلابة الكربونات (المؤقتة) (Zh to ≥ 5 mg-eq / kg) ؛
  • مع جودة معينة من مياه الصنبور ، من الضروري ، مع أنظمة الإمداد الحراري المغلقة ، اتخاذ تدابير لزيادة مقاومة التآكل لمنشآت الإمداد بالمياه الساخنة المحلية أو تركيب أجهزة خاصة عند مدخلات المشتركين لإزالة الأكسجين أو تثبيت ماء الصنبور وللحماية من الحمأة.

المزايا والعيوب الرئيسية لأنظمة تسخين المياه المفتوحة:

    • إمكانية استخدام الموارد الحرارية ذات الإمكانات المنخفضة (عند درجات حرارة أقل من 30-40 درجة مئوية) للصناعة لإمداد الماء الساخن ؛
    • تبسيط مدخلات المشتركين ورخصها وزيادة متانة منشآت الإمداد بالمياه الساخنة المحلية ؛
  • إمكانية استخدام خطوط أحادية الأنابيب لنقل الحرارة ؛
    • التعقيد والارتفاع في تكلفة معدات المحطة بسبب الحاجة إلى بناء محطات معالجة المياه وأجهزة التجميل المصممة للتعويض عن استهلاك المياه لتزويد الماء الساخن ؛
    • يجب أن توفر معالجة المياه الإيضاح والتليين ونزع الهواء والمعالجة البكتريولوجية للمياه ؛
    • عدم استقرار المياه التي يتم توفيرها لاستهلاك المياه ، وفقًا لمؤشرات الصرف الصحي ؛
    • تعقيد التحكم الصحي في نظام الإمداد الحراري ؛
  • تعقيد السيطرة على ضيق نظام التدفئة.

1.3 الرسم البياني لدرجة الحرارة لمراقبة جودة حمولة التدفئة

هناك أربع طرق لتنظيم حمل التسخين: نوعي وكمي ونوعي - كمي ومتقطع (فجوات). يتكون التنظيم عالي الجودة من تنظيم إمداد الحرارة عن طريق تغيير درجة حرارة الماء الساخن مع الحفاظ على كمية ثابتة (تدفق) من الماء ؛ الكمي - في تنظيم الإمداد الحراري عن طريق تغيير معدل تدفق المياه عند درجة حرارته الثابتة عند المدخل إلى التركيب الخاضع للرقابة ؛ النوعي والكمي - في تنظيم إمداد الحرارة عن طريق تغيير متزامن في معدل التدفق ودرجة حرارة الماء ؛ التنظيم المتقطع ، أو كما يطلق عليه عادة ، التنظيم عن طريق الثغرات - في تنظيم إمداد الحرارة عن طريق فصل منشآت التدفئة بشكل دوري عن شبكة التدفئة. يتم حساب جدول درجات الحرارة للتحكم عالي الجودة في إمدادات الحرارة لأنظمة التدفئة المجهزة بأجهزة تسخين بالحمل الحراري ومتصلة بشبكة التدفئة وفقًا لمخطط المصعد بناءً على الصيغ:

T 3 = t int.r + 0.5 (T 3p - T 2p) * (t int.r - t n) / (t int.r - t n.r) + 0.5 * (T 3p + T 2p -2 * t int. r) * [(t int.r - tn) / (t int.r - t nr)] 0.8. T 2 = T 3 - (T 3p - T 2p) * (t int.r - t n) / (t int.r - t n.r). T 1 = (1+ u) * T 3 - u * T 2

حيث T 1 هي درجة حرارة إمدادات المياه في خط الإمداد (الماء الساخن) ، o C ؛ Т 2 - درجة حرارة الماء الذي يدخل شبكة التدفئة من نظام التدفئة (الماء المرتجع) ، о С ؛ T 3 هي درجة حرارة الماء الداخل إلى نظام التسخين ، حوالي C ؛ t n - درجة حرارة الهواء الخارجية ، حوالي С ؛ t vn - درجة حرارة الهواء الداخلية ، حوالي С ؛ ش هو معامل الخلط ؛ تشير نفس التعيينات مع الفهرس "p" إلى شروط التصميم. بالنسبة لأنظمة التدفئة المجهزة بأجهزة تسخين بالحمل الحراري ومتصلة بشبكة التدفئة مباشرة ، بدون مصعد ، يجب أن تؤخذ u = 0 و T 3 = T 1. يظهر الرسم البياني لدرجة الحرارة للتنظيم النوعي للحمل الحراري لمدينة تومسك في الشكل 1.3.

بغض النظر عن الطريقة المعتمدة للتنظيم المركزي ، يجب ألا تقل درجة حرارة الماء في أنبوب الإمداد بشبكة التدفئة عن المستوى المحدد بواسطة ظروف تزويد الماء الساخن: لأنظمة الإمداد بالحرارة المغلقة - لا تقل عن 70 درجة مئوية ، أنظمة الإمداد الحراري المفتوحة - لا تقل عن 60 درجة مئوية. تبدو درجة حرارة الماء في خط أنابيب الإمداد وكأنها خط مكسور على الرسم البياني. في درجات حرارة منخفضة t n< t н.и (где t н.и – наружная температура, соответствующая излому температурного графика) Т 1 определяется по законам принятого метода центрального регулирования. При t н >t n. ودرجة حرارة الماء في خط أنابيب الإمداد ثابتة (T 1 = T 1i = const) ، ويمكن التحكم في منشآت التدفئة بطريقة كمية ومتقطعة (تمريرات محلية). يتم تحديد عدد ساعات التشغيل اليومي لمنشآت (أنظمة) التدفئة في هذا النطاق من درجات الحرارة الخارجية من خلال الصيغة:

ن = 24 * (t int.r - t n) / (t int.r - t n.i)

مثال: تحديد درجات الحرارة T 1 و T 2 لرسم رسم بياني لدرجة الحرارة

T 1 = T 3 = 20 + 0.5 (95-70) * (20 - (-11) / (20 - (-40) + 0.5 (95+ 70 -2 * 20) * [(20 - (-11) / (20 - (-40)] 0.8 = 63.1 درجة مئوية T 2 = 63.1 - (95-70) * (95-70) * (20 - (-11) = 49.7 درجة مئوية

مثال: تحديد عدد ساعات التشغيل اليومي لمنشآت التدفئة (الأنظمة) في نطاق درجة الحرارة الخارجية t n> t ni. درجة حرارة الهواء الخارجي تساوي t n = -5 o C. في هذه الحالة ، يجب أن تعمل وحدة التدفئة يوميًا

ن = 24 * (20 - (-5) / (20 - (-11) = 19.4 ساعة / يوم.

1.4 رسم بياني قياس الضغط لشبكة التدفئة

يتم تحديد الرؤوس في نقاط مختلفة من نظام الإمداد الحراري باستخدام الرسوم البيانية لضغط الماء (الرسوم البيانية البيزومترية) ، والتي تأخذ في الاعتبار التأثير المتبادل للعوامل المختلفة:

    • الملف الجيوديسي للتدفئة الرئيسية ؛
    • خسائر الضغط في الشبكة ؛
  • ارتفاع نظام استهلاك الحرارة ، إلخ.

تنقسم أوضاع التشغيل الهيدروليكية لشبكة التسخين إلى ديناميكية (عند دوران المبرد) وثابت (عندما يكون المبرد في حالة راحة). في الوضع الثابت ، يتم وضع الرأس في النظام على ارتفاع 5 أمتار فوق علامة أعلى موضع مائي فيه ويتم تصويره بخط أفقي. يوجد خط رأس ثابت واحد لخطوط أنابيب الإمداد والعودة. الرؤوس في كلا خطي الأنابيب متساوية ، حيث أن خطوط الأنابيب متصلة باستخدام أنظمة استهلاك الحرارة وقافزات الخلط في وحدات المصعد. تختلف خطوط الضغط في الوضع الديناميكي لأنابيب الإمداد والعودة. يتم دائمًا توجيه منحدرات خطوط الضغط على طول مسار المبرد وتميز خسائر الضغط في خطوط الأنابيب ، ويتم تحديدها لكل قسم وفقًا للحساب الهيدروليكي لخطوط أنابيب شبكة التدفئة. يعتمد اختيار موضع الرسم البياني البيزومتري على الشروط التالية:

    • يجب ألا يتجاوز الضغط في أي نقطة في خط العودة ضغط التشغيل المسموح به في الأنظمة المحلية. (لا يزيد عن 6 كجم / سم 2) ؛
    • يجب أن يضمن الضغط في خط أنابيب الإرجاع ملء الأجهزة العلوية لأنظمة التدفئة المحلية ؛
    • يجب ألا يقل رأس خط العودة عن 5-10 ميغاواط ؛ لتجنب تكوين الفراغ ؛
    • يجب ألا يقل الضغط على جانب الشفط لمضخة الشبكة عن 5 ميغاواط ؛
    • يجب أن يكون الضغط في أي نقطة في خط أنابيب الإمداد أعلى من ضغط الغليان عند أقصى درجة حرارة (تصميم) لسائل التبريد ؛
  • يجب أن يكون الرأس المتاح عند نقطة نهاية الشبكة مساويًا أو أكبر من فقد الرأس المحسوب عند إدخال المشترك عند التدفق المحسوب لسائل التبريد.

في معظم الحالات ، عند تحريك مقياس الضغط لأعلى أو لأسفل ، لا يمكن إنشاء مثل هذا الوضع الهيدروليكي حيث يمكن توصيل جميع أنظمة التدفئة المحلية المتصلة وفقًا لأبسط دائرة معتمدة. في هذه الحالة ، يجب التركيز على التثبيت عند مدخلات المستهلكين ، أولاً وقبل كل شيء ، منظمات الضغط الخلفي ، أو المضخات الموجودة على العتبة ، أو خطوط الإرجاع أو الإمداد للمدخلات ، أو اختيار اتصال مستقل مع تركيب التدفئة سخانات الماء إلى الماء (الغلايات) لدى المستهلكين. يظهر الرسم البياني لقياس الضغط لشبكة التدفئة في الشكل 1.4.

ضع قائمة بالعناصر الرئيسية لنظام التدفئة. أعط تعريفًا لشبكة التدفئة المفتوحة والمغلقة ، وحدد مزايا وعيوب هذه الشبكات.

    1. اكتب على ورقة منفصلة عن المعدات الرئيسية لغرفة المرجل وخصائصها.
    1. ماهي شبكات التدفئة التي تعرفها عن الجهاز؟ ما هو جدول درجات الحرارة لشبكة التدفئة الخاصة بك؟
    1. ما هو الغرض من الرسم البياني لدرجة الحرارة؟ ما الذي يحدد درجة حرارة الفاصل في الرسم البياني لدرجة الحرارة؟
    1. ما هو الغرض من الرسم البياني البيزومتري؟ ما هو دور المصاعد ان وجدت في وحدات التدفئة؟
  1. في ورقة منفصلة ، قم بإدراج ميزات تشغيل كل عنصر من عناصر نظام الإمداد الحراري (المرجل ، شبكة التدفئة ، مستهلك الحرارة). ضع في اعتبارك دائمًا هذه الميزات في عملك! يجب أن يصبح دليل المشغل ، جنبًا إلى جنب مع مجموعة من مهام الاختبار ، كتابًا مرجعيًا للمشغل الذي يحترم عمله.

مجموعة من المواد التدريبية لتكاليف مشغل الغلاية 760 ربل.هو تم اختباره في مراكز التدريب لتدريب مشغلي غرف الغلايات ، المراجعات جيدة جدًا ، سواء من الطلاب أو معلمي التقنيات الخاصة. يشترى

ماءو بخار الماء، فيما يتعلق بالتمييز بين أنظمة إمداد حرارة الماء والبخار. يتم استخدام الماء ، كحامل حراري ، من بيوت الغلايات في المناطق ، وهي مجهزة بشكل أساسي بغلايات الماء الساخن ومن خلال سخانات المياه من الغلايات البخارية.

الماء كحامل حراري له عدد من المزايا على البخار. بعض هذه المزايا مهمة بشكل خاص عند توفير الحرارة من محطات CHP. يتضمن الأخير إمكانية نقل المياه لمسافات طويلة دون فقد كبير لإمكاناته من الطاقة ، أي درجة حرارته (انخفاض درجة حرارة الماء في الأنظمة الكبيرة أقل من 1 درجة مئوية لكل كيلومتر واحد من المسار). تتناقص إمكانات الطاقة للبخار - ضغطه - أثناء النقل بشكل أكبر ، بمتوسط ​​0.1 - 0.15 ميجا باسكال لكل كيلومتر من الجنزير. وبالتالي ، في أنظمة المياه ، يمكن أن يكون ضغط البخار في استخلاص التوربينات منخفضًا جدًا (من 0.06 إلى 0.2 ميجا باسكال) ، بينما في أنظمة البخار يجب أن يصل إلى 1 - 1.5 ميجا باسكال. تؤدي زيادة ضغط البخار في منافذ التوربينات إلى زيادة استهلاك الوقود في CHPP وانخفاض في توليد الكهرباء بناءً على استهلاك الحرارة.

تشمل المزايا الأخرى للمياه كحامل حراري انخفاض تكلفة التوصيلات بشبكات التدفئة لأنظمة تسخين المياه المحلية ، والأنظمة المفتوحة ، وكذلك أنظمة الإمداد بالمياه الساخنة المحلية. تتمثل مزايا الماء كحامل حراري في إمكانية التنظيم المركزي (عند مصدر الحرارة) للتزويد الحراري للمستهلكين عن طريق تغيير درجة حرارة الماء. عند استخدام الماء ، من السهل تشغيله - فالمستهلكون (لا مفر منه عند استخدام البخار) ليس لديهم مصارف للمكثفات ووحدات ضخ لعودة المكثفات.

في التين. 4.1 رسم تخطيطي لمنزل غلاية الماء الساخن.

أرز. 4.1 رسم تخطيطي لمنزل غلاية الماء الساخن: 1 - مضخة الشبكة ؛ 2 - غلاية الماء الساخن. 3 - مضخة الدورة الدموية ؛ 4 - سخان للمياه النقية كيميائيا ؛ 5 - سخان المياه الخام. 6 - فراغ نزع الهواء. 7 - مضخة المكياج ؛ 8 - مضخة الماء الخام ؛ 9 - معالجة المياه الكيميائية ؛ 10 - مبرد بخار. 11 - قاذف نفاث الماء ؛ 12 - خزان إمداد القاذف ؛ 13 - مضخة طرد.

غالبًا ما يتم بناء منازل غلايات الماء الساخن في مناطق مبنية حديثًا قبل بدء تشغيل CHP وشبكات التدفئة الرئيسية من CHP إلى منازل الغلايات المشار إليها. يعد هذا الحمل الحراري لمحطة CHP ، بحيث يتم تحميل عمليات الاستخراج بالكامل بحلول الوقت الذي يتم فيه تشغيل توربينات التدفئة. ثم يتم استخدام غلايات الماء الساخن كمراجل ذروة أو احتياطية. الخصائص الرئيسية لمراجل الماء الساخن الفولاذية موضحة في الجدول 4.1.

الجدول 4.1

5. إمداد مركزي بالحرارة من مراجل المنطقة (بخار).

6. أنظمة تدفئة المناطق.

يشكل مجمع التركيبات المصممة لإعداد ونقل واستخدام الناقل الحراري نظام الإمداد الحراري المركزي.

توفر أنظمة الإمداد الحراري المركزية للمستهلكين حرارة ذات إمكانات منخفضة ومتوسطة (تصل إلى 350 درجة مئوية) ، والتي يستهلك إنتاجها حوالي 25 ٪ من إجمالي الوقود المنتج في الدولة. الحرارة ، كما تعلم ، هي أحد أنواع الطاقة ، لذلك ، عند حل المشكلات الرئيسية لإمداد الطاقة للأجسام الفردية والمناطق الإقليمية ، يجب مراعاة الإمداد الحراري مع أنظمة إمداد الطاقة الأخرى - الكهرباء والغاز.

يتكون نظام الإمداد الحراري من العناصر الرئيسية التالية (الهياكل الهندسية): مصدر الحرارة ، وشبكات التدفئة ، ومدخلات المشتركين وأنظمة استهلاك الحرارة المحلية.

مصادر الحرارة في أنظمة الإمداد الحراري المركزية هي إما محطات تدفئة وتوليد مشتركة (CHP) ، والتي تنتج في نفس الوقت الكهرباء والحرارة ، أو بيوت الغلايات الكبيرة ، والتي يشار إليها أحيانًا باسم محطات التدفئة المركزية. تسمى أنظمة الإمداد بالحرارة القائمة على محطات CHP "تدفئة".

يتم نقل الحرارة التي يتم الحصول عليها في المصدر إلى ناقل حراري واحد أو آخر (ماء ، بخار) ، والذي يتم نقله عبر شبكات التدفئة إلى مدخلات المشتركين للمستهلكين. لنقل الحرارة لمسافات طويلة (أكثر من 100 كم) ، يمكن استخدام أنظمة النقل الحراري في حالة مرتبطة كيميائيًا.

اعتمادًا على تنظيم حركة المبرد ، يمكن أن تكون أنظمة الإمداد الحراري مغلقة وشبه مغلقة ومفتوحة.

الخامس أنظمة مغلقةيستخدم المستهلك جزءًا فقط من الحرارة الموجودة في الناقل الحراري ، ويعود الناقل الحراري نفسه ، مع الكمية المتبقية من الحرارة ، إلى المصدر ، حيث يتم تجديده بالحرارة مرة أخرى (أنظمة مغلقة ثنائية الأنابيب).

الخامس أنظمة شبه مغلقةيستخدم المستهلك جزءًا من الحرارة الموردة له ، وجزءًا من الناقل الحراري نفسه ، والكميات المتبقية من الناقل الحراري وعودة الحرارة إلى المصدر (أنظمة مفتوحة ثنائية الأنابيب).

الخامس أنظمة مفتوحةيتم استخدام كل من المبرد نفسه والحرارة الموجودة فيه بالكامل من قبل المستهلك (أنظمة أحادية الأنابيب).

في أنظمة الإمداد الحراري المركزية ، يتم استخدام ناقل الحرارة ماءو بخار الماء، فيما يتعلق بالتمييز بين أنظمة إمداد حرارة الماء والبخار.

الماء كحامل حراري له عدد من المزايا على البخار. بعض هذه المزايا مهمة بشكل خاص عند توفير الحرارة من محطات CHP. يتضمن الأخير إمكانية نقل المياه لمسافات طويلة دون فقد كبير لإمكاناته من الطاقة ، أي درجة حرارته ، فإن انخفاض درجة حرارة الماء في الأنظمة الكبيرة أقل من 1 درجة مئوية لكل كيلومتر من المسار). تتناقص إمكانات الطاقة للبخار - ضغطه - أثناء النقل بشكل أكبر ، بمتوسط ​​0.1 - 0.15 ميجا باسكال لكل كيلومتر من الجنزير. وبالتالي ، في أنظمة المياه ، يمكن أن يكون ضغط البخار في استخلاص التوربينات منخفضًا جدًا (من 0.06 إلى 0.2 ميجا باسكال) ، بينما في أنظمة البخار يجب أن يصل إلى 1 - 1.5 ميجا باسكال. تؤدي زيادة ضغط البخار في منافذ التوربينات إلى زيادة استهلاك الوقود في CHPP وانخفاض في توليد الكهرباء بناءً على استهلاك الحرارة.

بالإضافة إلى ذلك ، تتيح أنظمة المياه الحفاظ على مكثف مياه تسخين البخار نظيفًا عند CHP دون الحاجة إلى محولات بخار باهظة الثمن ومعقدة. مع أنظمة البخار ، غالبًا ما تكون عوائد المكثفات من المستهلكين ملوثة وبعيدة تمامًا عن (40-50٪) ، الأمر الذي يتطلب تكاليف كبيرة لتنقيته وإعداد مياه تغذية إضافية للمراجل.

تشمل المزايا الأخرى للمياه كحامل حراري انخفاض تكلفة التوصيلات بشبكات التدفئة لأنظمة تسخين المياه المحلية ، والأنظمة المفتوحة ، وكذلك أنظمة الإمداد بالمياه الساخنة المحلية. تتمثل مزايا الماء كحامل حراري في إمكانية التنظيم المركزي (عند مصدر الحرارة) للتزويد الحراري للمستهلكين عن طريق تغيير درجة حرارة الماء. عند استخدام الماء ، من السهل تشغيله - فالمستهلكون (لا مفر منه عند استخدام البخار) ليس لديهم مصارف للمكثفات ووحدات ضخ لعودة المكثفات.

7. إمداد حراري محلي ولامركزي.

بالنسبة لأنظمة الإمداد الحراري اللامركزية ، يتم استخدام غلايات البخار أو الماء الساخن ، ويتم تركيبها على التوالي في غلايات البخار والماء الساخن. يعتمد اختيار نوع الغلايات على طبيعة مستهلكي الحرارة ومتطلبات نوع الناقل الحراري. يتم توفير التدفئة للمباني السكنية والعامة ، كقاعدة عامة ، بمساعدة الماء الساخن. يحتاج المستهلكون الصناعيون إلى الماء الساخن والبخار.

يوفر بيت غلاية الإنتاج والتدفئة للمستهلكين البخار بالمعايير المطلوبة والماء الساخن. يتم تركيب الغلايات البخارية فيها ، وهي أكثر موثوقية في التشغيل ، لأن أسطح تسخين الذيل لا تخضع لمثل هذا التآكل الكبير بسبب غازات المداخن مثل غازات الماء الساخن.

من سمات غلايات الماء الساخن عدم وجود بخار ، وبالتالي فإن إمداد المستهلكين الصناعيين محدود ، ولتفريغ مياه المكياج ، من الضروري استخدام أجهزة نزع الهواء بالتفريغ ، والتي يصعب تشغيلها أكثر من تلك الموجودة في الغلاف الجوي التقليدي. ومع ذلك ، فإن مخطط الأنابيب للغلايات في هذه الغلايات أبسط بكثير مما هو عليه في البخار. نظرًا لصعوبة منع التكثيف من السقوط على أسطح تسخين الذيل من بخار الماء في غازات المداخن ، يزداد خطر تعطل غلايات الماء الساخن نتيجة التآكل.

منشآت توليد الحرارة الفصلية والجماعية المصممة لتزويد الحرارة لواحد أو عدة أرباع ، أو مجموعة من المباني السكنية أو الشقق الفردية ، يمكن للمباني العامة أن تعمل كمصادر للإمداد الحراري المستقل (اللامركزي) والمحلي. هذه التركيبات ، كقاعدة عامة ، تدفئة.

يتم استخدام الإمداد الحراري المحلي في المناطق السكنية التي تتطلب حرارة لا تزيد عن 2.5 ميجاوات للتدفئة وإمدادات المياه الساخنة لمجموعات صغيرة من المباني السكنية والصناعية البعيدة عن المدينة ، أو كمصدر مؤقت للإمداد الحراري قبل أن يكون الرئيسي هو بتكليف في المناطق المبنية حديثا. يمكن تجهيز بيوت الغلايات المزودة بمصدر حراري محلي بمراجل من الحديد الزهر ، وملحومة بالفولاذ ، وبخار أسطواني رأسي أفقي ، ومراجل ماء ساخن. تعتبر غلايات الماء الساخن التي ظهرت مؤخرًا في السوق واعدة بشكل خاص.

مع التدهور القوي بما فيه الكفاية لشبكات التدفئة الحالية للإمداد الحراري المركزي ونقص التمويل اللازم لاستبدالها ، فإن شبكات التدفئة الأقصر للإمداد الحراري اللامركزي (المستقل) تعد أكثر واعدة وأكثر اقتصادا. أصبح الانتقال إلى مصدر حراري مستقل ممكنًا بعد ظهور غلايات عالية الكفاءة في السوق ذات ناتج منخفض للحرارة بكفاءة لا تقل عن 90 ٪.

في صناعة الغلايات المحلية ، ظهرت غلايات مماثلة فعالة ، على سبيل المثال ، تلك الموجودة في مصنع Borisoglebsk. وتشمل هذه المراجل من النوع "Khoper" (الشكل 7.1) المركبة في غلايات آلية قابلة للنقل معياري من النوع MT / 4،8 /. تعمل بيوت الغلايات أيضًا في الوضع التلقائي ، حيث تم تجهيز غلاية "Khoper-80E" بأتمتة يتم التحكم فيها كهربائيًا (الشكل 2.4).

الشكل 7.1. منظر عام لغلاية "Khoper": 1 - ثقب الباب ، 2 - مستشعر السحب ، 3 - أنبوب ، 4 - غلاية ، 5 - وحدة أتمتة ، 6 - مقياس حرارة ، 7 - مستشعر درجة الحرارة ، 8 - جهاز إشعال ، 9 - شعلة ، 10 - ترموستات ، - 11 - موصل ، 12 - صمام شعلة ، 13 - خط أنابيب غاز ، 14 - صمام إشعال ، 15 - قابس تصريف ، 16 - بدء إشعال ، 17 - مخرج غاز ، 18 - أنابيب تسخين ، 19 - ألواح ، 20 - باب ، 21 - سلك مع قابس يورو.

الشكل 7.2. يعرض مخطط تركيب المصنع لسخان المياه بنظام التدفئة.

الشكل 7.2. رسم تخطيطي لتركيب سخان مياه بنظام تسخين: 1 - غلاية ، 2 - صنبور ، 3 - نزع الهواء ، 3 - تجهيزات خزان التمدد ، 5 - المبرد ، 6 - خزان التمدد ، 7 - سخان المياه ، 8 - صمام الأمان ، 9 - مضخة

تشتمل مجموعة تسليم غلايات Khoper على معدات مستوردة: مضخة دورانية ، وصمام أمان ، ومغناطيس كهربائي ، وصمام هواء أوتوماتيكي ، وخزان تمدد مع تجهيزات.

بالنسبة لمنازل الغلايات المعيارية ، تعتبر الغلايات من النوع "KVa" بسعة تصل إلى 2.5 ميجاوات واعدة بشكل خاص. أنها توفر التدفئة والمياه الساخنة للعديد من المباني متعددة الطوابق للمجمع السكني.

تم تصميم وحدة غلاية الماء الساخن الأوتوماتيكية "KVA" ، التي تعمل بالغاز الطبيعي بضغط منخفض تحت الضغط ، لتسخين المياه المستخدمة في أنظمة التدفئة وإمداد الماء الساخن والتهوية. تشتمل وحدة الغلاية على غلاية الماء الساخن مع وحدة استرداد الحرارة ، وموقد غاز آلي بلوك مع نظام أتمتة يوفر التنظيم والتحكم ومراقبة المعلمات والحماية في حالات الطوارئ. وهي مجهزة بنظام إمداد المياه المستقل مع صمامات الإغلاق وصمامات الأمان ، مما يجعل من السهل الاصطفاف في غرفة المرجل. تم تحسين الخصائص البيئية لوحدة الغلاية: يتم تقليل محتوى أكاسيد النيتروجين في منتجات الاحتراق مقارنة بالمتطلبات التنظيمية ، ويقترب وجود أول أكسيد الكربون من الصفر تقريبًا.

ينتمي غلاية الغاز الأوتوماتيكية Flagman إلى نفس النوع. يحتوي على مبادلين حراريين مدمجين بأنابيب ذات زعانف ، أحدهما يمكن توصيله بنظام التدفئة والآخر بنظام إمداد الماء الساخن. يمكن تحميل كلا المبادلات الحرارية معًا.

تكمن احتمالية النوعين الأخيرين من غلايات الماء الساخن في حقيقة أن لديهم درجة حرارة منخفضة بدرجة كافية لغازات المداخن بسبب استخدام المبادلات الحرارية أو المبادلات الحرارية المدمجة بأنابيب ذات زعانف. تتمتع هذه الغلايات بكفاءة أعلى بنسبة 3-4٪ مقارنة بأنواع الغلايات الأخرى التي لا تحتوي على وحدات استرداد حرارة.

كما يستخدم تسخين الهواء. لهذا الغرض ، يتم استخدام سخانات الهواء من نوع VRK-S المصنعة بواسطة Teploservis LLC ، Kamensk-Shakhtinsky ، منطقة روستوف ، جنبًا إلى جنب مع فرن الوقود الغازي بسعة 0.45-1.0 ميجاوات. لإمداد الماء الساخن ، في هذه الحالة ، يتم تركيب سخان مياه يعمل بالغاز من النوع MORA-5510. مع الإمداد الحراري المحلي ، يتم اختيار معدات الغلايات والغلايات بناءً على متطلبات درجة حرارة وضغط المبرد (الماء الساخن أو البخار). كحامل حراري للتدفئة وإمداد الماء الساخن ، كقاعدة عامة ، يتم أخذ الماء ، وأحيانًا بخار بضغط يصل إلى 0.17 ميجا باسكال. يتم تزويد عدد من المستهلكين الصناعيين بالبخار بضغط يصل إلى 0.9 ميجا باسكال. شبكات التدفئة لها حد أدنى من الطول. تتوافق معلمات المبرد ، بالإضافة إلى أوضاع التشغيل الحرارية والهيدروليكية لشبكات التدفئة ، مع وضع التشغيل للتدفئة المحلية وأنظمة إمداد الماء الساخن.

مزايا هذا الإمداد الحراري هي التكلفة المنخفضة لمصادر الإمداد الحراري وشبكات التدفئة ؛ سهولة التركيب والصيانة ؛ التكليف السريع مجموعة متنوعة من أنواع الغلايات مع مجموعة واسعة من قدرات التدفئة.

يجب أن يتمتع المستهلكون اللامركزيون ، الذين لا يمكن تغطيتهم بواسطة مصدر حراري مركزي ، بسبب المسافات الكبيرة من CHPP ، بإمداد حراري عقلاني (فعال) يلبي المستوى التقني الحديث والراحة.

حجم استهلاك الوقود للتدفئة كبير جدًا. في الوقت الحاضر ، يتم تنفيذ الإمداد الحراري للمباني الصناعية والعامة والسكنية بحوالي 40 + 50 ٪ من بيوت الغلايات ، وهو أمر غير فعال بسبب كفاءتها المنخفضة (في بيوت الغلايات ، تبلغ درجة حرارة احتراق الوقود حوالي 1500 درجة مئوية ، ويتم توفير الحرارة للمستهلك عند درجات حرارة منخفضة بشكل ملحوظ (60 + 100 OS)).

وبالتالي ، فإن الاستخدام غير العقلاني للوقود ، عندما يتسرب جزء من الحرارة إلى الأنبوب ، يؤدي إلى استنفاد موارد الوقود والطاقة (FER).

تدبير توفير الطاقة هو تطوير وتنفيذ أنظمة الإمداد الحراري اللامركزية بمصادر حرارة مستقلة متفرقة.

حاليًا ، الأكثر ملاءمة هي أنظمة الإمداد الحراري اللامركزية القائمة على مصادر الحرارة غير التقليدية ، مثل: الشمس والرياح والماء.

طاقة غير تقليدية:

إمداد حراري يعتمد على المضخات الحرارية ؛

يعتمد إمداد الحرارة على مولدات حرارة المياه المستقلة.

آفاق تطوير أنظمة الإمداد الحراري اللامركزية:

1. لا تتطلب أنظمة التدفئة اللامركزية أنابيب تدفئة طويلة ، وبالتالي - تكاليف رأسمالية كبيرة.

2. يمكن أن يؤدي استخدام أنظمة الإمداد الحراري اللامركزية إلى تقليل الانبعاثات الضارة الناتجة عن احتراق الوقود في الغلاف الجوي بشكل كبير ، مما يحسن الوضع البيئي.

3. يسمح استخدام المضخات الحرارية في أنظمة الإمداد الحراري اللامركزية للمنشآت الصناعية والمدنية ، مقارنة بغلايات الغلايات ، بتوفير الوقود بمقدار 6 + 8 كجم من مكافئ الوقود. لكل 1 ج كالورى من الحرارة المتولدة وهى حوالى 30 -: - 40٪.

4. يتم استخدام الأنظمة اللامركزية القائمة على TN بنجاح في العديد من البلدان الأجنبية (الولايات المتحدة الأمريكية ، اليابان ، النرويج ، السويد ، إلخ). تعمل أكثر من 30 شركة في تصنيع المضخات الحرارية.

5. تم تركيب نظام إمداد حراري مستقل (لامركزي) يعتمد على مولد حرارة الماء بالطرد المركزي في مختبر OTT التابع لإدارة PTS MPEI.

يعمل النظام في الوضع التلقائي ، مما يحافظ على درجة حرارة الماء في خط الإمداد في أي فترة زمنية من 60 إلى 90 درجة مئوية.

نسبة التحول الحراري للنظام م = 1.5 -: - 2 ، والكفاءة حوالي 25٪.

6. تتطلب زيادة كفاءة الطاقة لأنظمة الإمداد الحراري اللامركزية بحثًا علميًا وتقنيًا من أجل تحديد أوضاع التشغيل المثلى.

8. اختيار الناقل الحراري ونظام التدفئة.

يتم تحديد اختيار الناقل الحراري ونظام الإمداد الحراري من خلال الاعتبارات الفنية والاقتصادية ويعتمد بشكل أساسي على نوع مصدر الحرارة ونوع الحمل الحراري. يوصى بتبسيط نظام التدفئة قدر الإمكان. كلما كان النظام أبسط ، كان البناء والتشغيل أرخص. يتم توفير أبسط الحلول عن طريق استخدام مبرد واحد لجميع أنواع الحمل الحراري.

إذا كان الحمل الحراري للمنطقة يتكون فقط من التدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة ، فعادة ما يتم استخدام التدفئة نظام مياه ثنائي الأنابيب... في الحالات التي ، بالإضافة إلى التدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة ، هناك أيضًا حمل تكنولوجي صغير في المنطقة يتطلب حرارة ذات إمكانات متزايدة ، فمن المنطقي استخدام أنظمة مياه ثلاثية الأنابيب أثناء التسخين. يتم استخدام أحد خطوط الإمداد للنظام لتلبية الحمل المحتمل المتزايد.

في الحالات التي يكون فيها عندما يكون الحمل الحراري الرئيسي للمنطقة هو الحمل التكنولوجي لزيادة الإمكانات، والحمل الحراري الموسمي صغير ؛ عادة البخار.

عند اختيار نظام إمداد حراري ومعلمات ناقل الحرارة ، يتم أخذ المؤشرات الفنية والاقتصادية لجميع العناصر في الاعتبار: مصدر الحرارة ، والشبكة ، وتركيبات المشتركين. بقوة ، الماء أكثر ربحية من البخار. يسمح استخدام تسخين المياه متعدد المراحل في CHPP بزيادة الإنتاج المشترك المحدد للطاقة الكهربائية والحرارية ، وبالتالي زيادة الاقتصاد في استهلاك الوقود. عند استخدام أنظمة البخار ، عادةً ما يتم امتصاص الحمل الحراري بالكامل بواسطة بخار العادم ذي الضغط العالي ، مما يقلل من توليد الطاقة الكهربائية المُجمَّعة المحددة.

يتم نقل الحرارة التي يتم الحصول عليها في المصدر إلى ناقل حراري واحد أو آخر (ماء ، بخار) ، والذي يتم نقله عبر شبكات التدفئة إلى مدخلات المشتركين للمستهلكين.

اعتمادًا على تنظيم حركة المبرد ، يمكن أن تكون أنظمة الإمداد الحراري مغلقة وشبه مغلقة ومفتوحة.

اعتمادًا على عدد خطوط الأنابيب الحرارية في شبكة التدفئة ، يمكن أن تكون أنظمة تسخين المياه أحادية الأنابيب وثلاثية الأنابيب وأربعة أنابيب ومجتمعة ، إذا كان عدد الأنابيب في شبكة التدفئة لا يظل ثابتًا.

في الأنظمة المغلقة ، لا يستخدم المستهلك سوى جزء من الحرارة الموجودة في المبرد ، ويعود المبرد نفسه ، جنبًا إلى جنب مع الكمية المتبقية من الحرارة ، إلى المصدر ، حيث يتم تجديده بالحرارة (أنظمة مغلقة ثنائية الأنابيب). في الأنظمة شبه المغلقة ، يستخدم المستهلك جزءًا من الحرارة التي يتم توفيرها له وجزء من الناقل الحراري نفسه ، والكميات المتبقية من الناقل الحراري والعودة الحرارية إلى المصدر (أنظمة مفتوحة ثنائية الأنابيب). في الأنظمة المفتوحة ، يتم استخدام كل من الناقل الحراري نفسه والحرارة الموجودة فيه بالكامل من قبل المستهلك (أنظمة أحادية الأنابيب).

عند مدخلات المشترك ، يتم نقل الحرارة (وفي بعض الحالات الناقل الحراري نفسه) من شبكات التدفئة إلى أنظمة استهلاك الحرارة المحلية. في الوقت نفسه ، في معظم الحالات ، يتم استخدام الحرارة غير المستخدمة في أنظمة التدفئة والتهوية المحلية لإعداد المياه لأنظمة إمداد الماء الساخن.

يتم أيضًا تنظيم (المشترك) المحلي لكمية وإمكانات الحرارة المنقولة إلى الأنظمة المحلية عند المدخلات ، ويتم مراقبة تشغيل هذه الأنظمة.

اعتمادًا على مخطط الإدخال المقبول ، أي اعتمادًا على التكنولوجيا المعتمدة لنقل الحرارة من شبكات التدفئة إلى الأنظمة المحلية ، يمكن أن تختلف معدلات التدفق المقدرة للناقل الحراري في نظام الإمداد الحراري بمقدار 1.5-2 مرة ، مما يشير إلى وجود تأثير كبير جدًا لمدخلات المشتركين على اقتصاد نظام إمداد الحرارة بالكامل.

في أنظمة الإمداد الحراري المركزية ، يتم استخدام الماء والبخار كناقل للحرارة ، فيما يتعلق بأنظمة إمداد الماء والبخار.

الماء كحامل حراري له عدد من المزايا على البخار ؛ بعض هذه المزايا مهمة بشكل خاص عند توفير الحرارة من مصنع CHP. يتضمن الأخير إمكانية نقل المياه لمسافات طويلة دون فقد كبير لإمكاناته من الطاقة ، أي درجة حرارته ، فإن انخفاض درجة حرارة الماء في الأنظمة الكبيرة أقل من 1 درجة مئوية لكل كيلومتر من المسار). تتناقص إمكانات الطاقة للبخار - ضغطه - أثناء النقل بشكل أكبر ، بمتوسط ​​0.1 - 015 ميجا باسكال لكل كيلومتر من الجنزير. وبالتالي ، في أنظمة المياه ، يمكن أن يكون ضغط البخار في استخلاص التوربينات منخفضًا جدًا (من 0.06 إلى 0.2 ميجا باسكال) ، بينما في أنظمة البخار يجب أن يصل إلى 1 - 1.5 ميجا باسكال. تؤدي زيادة ضغط البخار في منافذ التوربينات إلى زيادة استهلاك الوقود في CHPP وانخفاض في توليد الكهرباء بناءً على استهلاك الحرارة.

بالإضافة إلى ذلك ، تتيح أنظمة المياه الحفاظ على مكثف مياه تسخين البخار نظيفًا عند CHP دون الحاجة إلى محولات بخار باهظة الثمن ومعقدة. مع أنظمة البخار ، غالبًا ما تكون عوائد المكثفات من المستهلكين ملوثة وبعيدة تمامًا عن (40-50٪) ، الأمر الذي يتطلب تكاليف كبيرة لتنقيته وإعداد مياه تغذية إضافية للمراجل.

تشمل المزايا الأخرى للمياه كحامل حراري ما يلي: انخفاض تكلفة التوصيلات بشبكات التدفئة لأنظمة تسخين المياه المحلية ، وكذلك مع الأنظمة المفتوحة أيضًا أنظمة الإمداد بالمياه الساخنة المحلية ؛ إمكانية التنظيم المركزي (عند مصدر الحرارة) للتزويد الحراري للمستهلكين عن طريق تغيير درجة حرارة الماء ؛ سهولة التشغيل - عدم وجود مصائد بخار حتمية ووحدات ضخ عودة للمكثفات للمستهلكين.

البخار كحامل حراري ، بدوره ، له مزايا معينة على الماء:

أ) تعددية كبيرة ، والتي تتمثل في إمكانية تلبية جميع أنواع استهلاك الحرارة ، بما في ذلك العمليات التكنولوجية ؛

ب) انخفاض استهلاك الطاقة لتحريك المبرد (استهلاك الطاقة لعودة المكثفات في أنظمة البخار صغير جدًا مقارنة بتكلفة الكهرباء لنقل المياه في أنظمة المياه) ؛

ج) عدم أهمية الضغط الهيدروستاتيكي الناتج بسبب الكثافة النوعية المنخفضة للبخار مقارنة بكثافة الماء.

يساهم التوجه المستمر في بلدنا نحو أنظمة الإمداد الحراري الأكثر اقتصادا والخصائص الإيجابية المشار إليها لأنظمة المياه في استخدامها على نطاق واسع في الإسكان والخدمات المجتمعية للمدن والبلدات. إلى حد أقل ، يتم استخدام أنظمة المياه في الصناعة ، حيث يتم تلبية أكثر من ثلثي إجمالي الطلب على الحرارة بالبخار. نظرًا لأن استهلاك الحرارة الصناعية يمثل حوالي 2/3 من إجمالي استهلاك الحرارة في البلاد ، فإن حصة البخار في تغطية إجمالي استهلاك الحرارة تظل كبيرة جدًا.

اعتمادًا على عدد خطوط الأنابيب الحرارية في شبكة التدفئة ، يمكن أن تكون أنظمة تسخين المياه أحادية الأنابيب وثلاثية الأنابيب وأربعة أنابيب ومجتمعة ، إذا كان عدد الأنابيب في شبكة التدفئة لا يظل ثابتًا. تظهر الرسوم التخطيطية المبسطة لهذه الأنظمة في الشكل 8.1.

يُنصح باستخدام أنظمة الأنبوب الواحد الأكثر اقتصادا (الحلقة المفتوحة) (الشكل 8.1.a) فقط عندما يتزامن متوسط ​​الاستهلاك في الساعة لمياه الشبكة المزودة لاحتياجات التدفئة والتهوية مع متوسط ​​استهلاك الساعة للمياه المستهلكة لإمداد الماء الساخن. لكن بالنسبة لمعظم مناطق بلادنا ، باستثناء مناطق أقصى الجنوب ، فإن التكاليف المقدرة لمياه الشبكة التي يتم توفيرها لاحتياجات التدفئة والتهوية هي أعلى من استهلاك المياه المستهلكة لإمداد الماء الساخن. مع هذا الخلل في التكاليف المشار إليها ، يجب إرسال المياه غير المستخدمة لإمداد الماء الساخن إلى الصرف ، وهو أمر غير اقتصادي للغاية. في هذا الصدد ، الأكثر انتشارًا في بلدنا هي أنظمة الإمداد الحراري ثنائية الأنابيب: مفتوحة (شبه مغلقة) (الشكل 8.1 ، ب) ومغلقة (مغلقة) (الشكل 8.1 ، ج)

الشكل 8.1. رسم تخطيطي لأنظمة تسخين المياه

أ - أنبوب واحد (مفتوح) ، ب - أنبوبان مفتوحان (شبه مغلقان) ، ج - أنبوبان مغلقان (مغلقان) ، مدمجان ، أنبوبان إلكترونيان ، أربعة أنابيب ، 1 حرارة المصدر ، أنبوب الإمداد 2 لشبكة التدفئة ، مدخلات 3 مشتركين ، 4 - سخان هواء التهوية ، 5 - مبادل حراري للتدفئة للمشتركين ، 6 - سخان ، 7 - خطوط أنابيب نظام التدفئة المحلية ، 8 - نظام إمداد الماء الساخن المحلي ، 9 - خط أنابيب إرجاع نظام التسخين ، 10 - مبادل حراري لإمداد الماء الساخن ، 11 - إمداد بالماء البارد ، 12 - جهاز تكنولوجي ، 13 - خط أنابيب إمداد الماء الساخن ، 14 - خط أنابيب إعادة تدوير الماء الساخن ، 15 - غرفة المرجل ، 16 - غلاية الماء الساخن ، 17 - مضخة.

مع وجود مسافة كبيرة من مصدر الحرارة من المنطقة المزودة بالحرارة (مع CHPPs "الضواحي") ، يُنصح بأنظمة إمداد حراري مشتركة ، وهي عبارة عن مزيج من نظام أحادي الأنابيب ونظام ثنائي الأنابيب شبه مغلق (الشكل 8.1 ، د). في مثل هذا النظام ، توجد ذروة غلاية الماء الساخن ، والتي تعد جزءًا من CHPP ، مباشرة في المنطقة المزودة بالحرارة ، وتشكل غرفة غلاية ماء ساخن إضافية. من CHPP إلى بيت الغلاية ، يتم توفير مثل هذه الكمية من الماء بدرجة حرارة عالية فقط من خلال أنبوب واحد ، وهو أمر ضروري لإمداد الماء الساخن. داخل المنطقة المزودة بالحرارة ، يتم ترتيب نظام عادي ثنائي الأنابيب شبه مغلق.

في بيت الغلاية ، يضاف الماء من محطة CHP إلى الماء المسخن في المرجل من خط أنابيب الإرجاع لنظام الأنبوبين ، والتدفق الكلي للمياه بدرجة حرارة أقل من درجة حرارة الماء القادم من CHP يتم إرسالها إلى شبكة التدفئة المركزية. في المستقبل ، يتم استخدام جزء من هذه المياه في أنظمة الإمداد بالمياه الساخنة المحلية ، ويتم إرجاع الباقي إلى غرفة الغلاية.

تُستخدم الأنظمة ثلاثية الأنابيب في أنظمة الإمداد الحراري الصناعية مع التدفق المستمر للمياه التي يتم توفيرها لتلبية الاحتياجات التكنولوجية (الشكل 8.1 ، هـ). هذه الأنظمة لها اثنان من أنابيب الإمداد. وفقًا لأحدهم ، يذهب الماء ذو ​​درجة حرارة ثابتة إلى الأجهزة التكنولوجية والمبادلات الحرارية لإمداد الماء الساخن ، وفقًا للآخر ، فإن الماء ذو ​​درجة الحرارة المتغيرة يذهب إلى احتياجات التدفئة والتهوية. يتم إرجاع المياه المبردة من جميع الأنظمة المحلية إلى مصدر الحرارة من خلال خط أنابيب مشترك واحد.

تستخدم الأنظمة ذات الأربعة أنابيب (الشكل 8.1 ، هـ) ، بسبب الاستهلاك العالي للمعادن ، فقط في الأنظمة الصغيرة من أجل تبسيط مدخلات المشتركين. في مثل هذه الأنظمة ، يتم تحضير الماء لأنظمة الإمداد بالمياه الساخنة المحلية مباشرة من مصدر الحرارة (في بيوت الغلايات) ويتم توفيره من خلال أنبوب خاص للمستهلكين ، حيث يدخل مباشرة في أنظمة إمداد الماء الساخن المحلية. في هذه الحالة ، لا يملك المشتركون منشآت تدفئة لإمداد الماء الساخن ويتم إرجاع المياه المعاد تدويرها من أنظمة تزويد الماء الساخن إلى مصدر الحرارة للتدفئة. الأنبوبان الآخران في مثل هذا النظام مخصصان لأنظمة التدفئة والتهوية المحلية.

أنظمة تسخين المياه ثنائية الأنابيب

الأنظمة المغلقة والمفتوحة... أنظمة المياه ثنائية الأنابيب مغلقة ومفتوحة. تختلف هذه الأنظمة في تقنية تحضير الماء لأنظمة الإمداد بالمياه الساخنة المحلية (الشكل 8.2). في الأنظمة المغلقة لتزويد الماء الساخن ، يتم استخدام ماء الصنبور ، والذي يتم تسخينه في المبادلات الحرارية السطحية بالماء من شبكة التدفئة (الشكل 8.2 ، أ). في الأنظمة المفتوحة ، يتم أخذ الماء لإمداد الماء الساخن مباشرة من شبكة التدفئة. يتم سحب المياه من أنابيب الإمداد والعودة لشبكة التدفئة بكميات بحيث يكتسب الماء ، بعد الخلط ، درجة الحرارة المطلوبة لإمداد الماء الساخن (الشكل 8.2 ، ب).

الشكل 8.2 ... مخططات تخطيطية لتحضير المياه لتزويد الماء الساخن عند المشتركين في أنظمة تسخين المياه ثنائية الأنابيب... أ - بنظام مغلق ، ب - نظام مفتوح ، 1 - أنابيب الإمداد والعودة لشبكة التدفئة ؛ 2 - مبادل حراري لإمداد الماء الساخن ، 3 - إمداد بالماء البارد ، 4 - نظام إمداد بالماء الساخن المحلي ، 5 - تحكم في درجة الحرارة ، 6 - خلاط ، 7 - صمام عكسي

في أنظمة الإمداد الحراري المغلقة ، لا يتم استهلاك المبرد نفسه في أي مكان ، ولكنه يدور فقط بين مصدر الحرارة وأنظمة استهلاك الحرارة المحلية. وهذا يعني أن هذه الأنظمة مغلقة بالنسبة للغلاف الجوي ، وهو ما ينعكس في أسمائها. بالنسبة للأنظمة المغلقة ، من الناحية النظرية ، المساواة صحيحة ، أي كمية المياه الخارجة من المصدر والمجيئة إليها هي نفسها. في الأنظمة الحقيقية ، دائمًا. يُفقد جزء من الماء من النظام من خلال التسريبات فيه: من خلال غدد المضخات ، ووصلات التمدد ، والتركيبات ، إلخ. تكون تسربات المياه من النظام صغيرة ، ومع التشغيل الجيد لا تتجاوز 0.5٪ من حجم المياه في النظام. ومع ذلك ، حتى في مثل هذه الكميات ، فإنها تسبب أضرارًا معينة ، حيث يتم فقد كل من الحرارة والمبرد بدون فائدة.

تجعل الحتمية العملية للتسريبات من الممكن استبعاد أوعية التمدد من معدات أنظمة تسخين المياه ، نظرًا لأن تسرب المياه من النظام يتجاوز دائمًا الزيادة المحتملة في حجم الماء مع زيادة درجة حرارته أثناء فترة التسخين. يتم تجديد النظام بالماء لتعويض التسربات في مصدر الحرارة.

في الأنظمة المفتوحة ، حتى في حالة عدم وجود تسرب ، فإن عدم المساواة هو سمة مميزة. تتلامس المياه الرئيسية المتدفقة من صنابير المياه الخاصة بأنظمة إمداد الماء الساخن المحلية مع الغلاف الجوي ، أي هذه الأنظمة مفتوحة على الغلاف الجوي. عادة ما يحدث تجديد الأنظمة المفتوحة بالماء بنفس الطريقة التي يتم بها بالنسبة للأنظمة المغلقة ، عند مصدر حرارة ، على الرغم من أنه ، من حيث المبدأ ، في مثل هذه الأنظمة ، يكون التجديد ممكنًا في نقاط أخرى في النظام. كمية ماء المكياج في الأنظمة المفتوحة أعلى بكثير منها في الأنظمة المغلقة. إذا كانت مياه المكياج في الأنظمة المغلقة تغطي فقط تسرب المياه من النظام ، فيجب أن تعوض أيضًا في الأنظمة المفتوحة عن سحب المياه المتوقع.

يعد عدم وجود أنظمة إمداد حراري مفتوحة عند مدخلات المشتركين للمبادلات الحرارية السطحية لإمداد الماء الساخن واستبدالها بأجهزة خلط رخيصة هي الميزة الرئيسية للأنظمة المفتوحة على الأنظمة المغلقة. العيب الرئيسي للأنظمة المفتوحة هو الحاجة إلى تركيب أقوى في مصدر الحرارة من الأنظمة المغلقة لإعادة ماء المكياج من أجل تجنب ظهور التآكل والحجم في منشآت التدفئة وشبكات التدفئة.

إلى جانب مدخلات المشتركين الأبسط والأرخص ، تتمتع الأنظمة المفتوحة بالصفات الإيجابية التالية مقارنة بالأنظمة المغلقة:

أ) السماح باستخدام كميات كبيرة من حرارة النفايات منخفضة الدرجة ، والتي تتوفر أيضًا في CHP(حرارة مكثفات التوربينات) ، وفي عدد من الصناعات ، مما يقلل من استهلاك الوقود لإعداد المبرد ؛

ب) توفير فرصة انخفاض في الإنتاجية المقدرة لمصدر الحرارةومن خلال حساب متوسط ​​استهلاك الحرارة لإمداد الماء الساخن عند تركيب مراكم الماء الساخن المركزية ؛

الخامس) زيادة عمر الخدمةأنظمة الإمداد بالمياه الساخنة المحلية ، حيث أنها تتلقى المياه من شبكات التدفئة ، والتي لا تحتوي على غازات شديدة وأملاح تشكيل الحجم ؛

ز) تقليل أقطار شبكات توزيع الماء البارد (بحوالي 16٪) ،إمداد المشتركين بالمياه لأنظمة الإمداد بالمياه الساخنة المحلية من خلال خطوط أنابيب التدفئة ؛

ه) اتركه لأنظمة الأنبوب الواحد بالتزامن مع استهلاك المياه للتدفئة وإمداد الماء الساخن .

عيوب الأنظمة المفتوحةبالإضافة إلى التكاليف المتزايدة المرتبطة بمعالجة كميات كبيرة من ماء المكياج ، تشمل:

أ) احتمالية ظهور اللون في المياه المفككة ، مع المعالجة غير الكافية للمياه ، وفي حالة توصيل أنظمة تدفئة الرادياتير بشبكات التدفئة من خلال عقد الخلط (مصعد ، ضخ) ، أيضًا احتمالية تلوث المياه المفككة وظهور رائحة بداخلها نتيجة ترسب الرواسب في المشعات.وتطور البكتيريا الخاصة فيها ؛

ب) زيادة تعقيد التحكم في كثافة النظام، لأنه في الأنظمة المفتوحة ، لا تحدد كمية ماء المكياج كمية تسرب المياه من النظام ، كما هو الحال في الأنظمة المغلقة.

تسهل الصلابة المنخفضة لمياه الصنبور الأصلية (1–1.5 مجم / لتر) استخدام الأنظمة المفتوحة ، مما يلغي الحاجة إلى معالجة المياه المكلفة والمعقدة المضادة للترسبات الكلسية. يُنصح باستخدام أنظمة مفتوحة حتى مع وجود مياه منبع شديدة الصلابة أو مسببة للتآكل ، لأنه مع وجود مثل هذه المياه في أنظمة مغلقة ، من الضروري ترتيب معالجة المياه عند كل مدخل مشترك ، وهو أمر أكثر تعقيدًا وتكلفة بعدة مرات من معالجة واحدة للمصنع- رفع المياه عند مصدر حرارة في أنظمة مفتوحة.

أنظمة تسخين المياه أحادية الأنابيب

يظهر رسم تخطيطي لإدخال المشترك لنظام إمداد حراري أحادي الأنبوب في الشكل 8.3.

أرز. 8.3 مخطط إدخال نظام إمداد حراري أحادي الأنبوب

يتم توفير المياه الرئيسية بكمية مساوية لمتوسط ​​معدل تدفق الماء بالساعة في مصدر الماء الساخن إلى المدخلات من خلال آلة التدفق المستمر 1. تعيد الآلة 2 توزيع المياه الرئيسية بين خلاط إمداد الماء الساخن والمبادل الحراري للتدفئة 3 و يوفر درجة الحرارة المحددة لخليط الماء من مصدر التدفئة بعد المبادل الحراري. الخامس في الليل ، عندما لا يكون هناك سحب للمياه ، يتم تصريف المياه التي تدخل إلى نظام إمداد الماء الساخن في خزان التخزين 6 من خلال آلة النسخ الاحتياطي التلقائية 5 ("المنبع" التلقائي) ، مما يضمن ملء الأنظمة المحلية بالماء .مع تناول كمية أكبر من الماء ، فإن المضخة 7 توفر أيضًا المياه من الخزان إلى نظام إمداد الماء الساخن. يتم أيضًا تصريف المياه المتداولة لنظام إمداد الماء الساخن في المجمع من خلال المعزز الأوتوماتيكي 4. للتعويض عن فقد الحرارة في دائرة الدوران ، بما في ذلك خزان المجمع ، يحافظ الجهاز الأوتوماتيكي 2 على درجة حرارة الماء أعلى قليلاً من تلك المقبولة عادةً لأنظمة إمداد الماء الساخن.

أنظمة التدفئة بالبخار

الشكل 8.4. مخططات تخطيطية لأنظمة إمداد الحرارة بالبخار

أ - أنبوب واحد بدون رجوع مكثف ؛ ب - أنبوبان مع عودة مكثفة ؛ في - ثلاثة أنابيب مع عودة المكثفات ؛ 1 - مصدر الحرارة 2 - خط البخار 3-مدخلات المشتركين ؛ 4 - سخان التهوية. 5 - مبادل حراري لنظام التدفئة المحلي ؛ 6 - مبادل حراري لنظام إمداد الماء الساخن المحلي ؛ 7 - الجهاز التكنولوجي. 8 - استنزاف المكثفات ؛ 9 - الصرف ؛ 10 - خزان تجميع المكثفات ؛ 11 - مضخة المكثفات ؛ 12 - فحص الصمام 13 - خط المكثفات

مثل الماء ، فإن أنظمة إمداد البخار بالبخار عبارة عن أنبوب واحد ، وأنبوب مزدوج ، ومتعدد الأنابيب (الشكل 8.4)

في نظام بخار أحادي الأنبوب (الشكل 8.4 ، أ) ، لا يعود مكثف البخار من مستهلكي الحرارة إلى المصدر ، ولكنه يستخدم لإمداد الماء الساخن والاحتياجات التكنولوجية أو يتم تصريفه في الصرف. مثل هذه الأنظمة منخفضة التكلفة وتستخدم مع استهلاك بخار منخفض.

تعد أنظمة البخار ثنائية الأنابيب مع عودة المكثفات إلى مصدر الحرارة (الشكل 8.4 ، ب) أكثر شيوعًا في الممارسة العملية... يتم جمع المكثفات من أنظمة استهلاك الحرارة المحلية الفردية في خزان مشترك موجود عند نقطة التسخين ، ثم يتم ضخه إلى مصدر الحرارة بواسطة مضخة. يُعد مكثف البخار منتجًا قيمًا: فهو لا يحتوي على أملاح صلابة وغازات ضارة مذابة ويسمح لك بتوفير ما يصل إلى 15٪ من الحرارة الموجودة في البخار... عادة ما يتطلب تحضير أجزاء جديدة من مياه التغذية للغلايات البخارية تكاليف كبيرة تزيد عن تكلفة إعادة المكثفات. يتم تحديد مسألة ملاءمة إعادة المكثف إلى مصدر الحرارة في كل حالة محددة على أساس الحسابات الفنية والاقتصادية.

تُستخدم أنظمة البخار متعددة الأنابيب (الشكل 8.4 ، ج) في المواقع الصناعية عند تلقي البخار من CHP وفي حالة إذا كانت تقنية الإنتاج تتطلب زوجًا من الضغوط المختلفة... تبين أن تكاليف بناء خطوط أنابيب بخار منفصلة للبخار من ضغوط مختلفة أقل من تكلفة الاستهلاك المفرط للوقود عند CHP عندما يتم توفير البخار لواحد فقط ، وهو أعلى ضغط وتخفيضه اللاحق للمشتركين الذين يحتاجون إلى زوج من الضغط المنخفض... يتم إرجاع المكثفات في أنظمة ثلاثية الأنابيب من خلال خط تكثيف مشترك واحد. في عدد من الحالات ، يتم أيضًا وضع أنابيب بخار مزدوجة عند نفس ضغط البخار فيها من أجل توفير إمداد بخار موثوق به وغير متقطع للمستهلكين. يمكن أن يكون عدد أنابيب البخار أكثر من اثنين ، على سبيل المثال ، عند حجز إمداد البخار من الضغوط المختلفة من CHPP أو إذا كان من المناسب توفير بخار بثلاثة ضغوط مختلفة من CHPP.

في المحاور الصناعية الكبيرة التي توحد العديد من الشركات ، يتم بناؤها أنظمة الماء والبخار المعقدةمع توفير البخار للتكنولوجيا والمياه لاحتياجات التدفئة والتهوية.

في مدخلات المشتركين للأنظمة ، بالإضافة إلى الأجهزة التي توفر نقل الحرارة لأنظمة استهلاك الحرارة المحلية ، يعتبر نظام تجميع المكثفات وإعادتها إلى مصدر الحرارة ذا أهمية كبيرة أيضًا.

عادة ما تقع الأزواج التي تصل إلى مدخلات المشترك مشط الموزع، من حيث يتم توجيهه مباشرة أو من خلال صمام تخفيض الضغط (الضغط التلقائي "بعد نفسه") إلى الأجهزة التي تستخدم الحرارة.

الاختيار الصحيح لمعلمات المبرد له أهمية كبيرة. عند توفير الحرارة من بيوت الغلايات ، من المنطقي ، كقاعدة عامة ، اختيار معايير عالية من المبرد المسموح بها وفقًا لشروط تقنية نقل الحرارة عبر الشبكة واستخدامها في منشآت المشتركين. تؤدي الزيادة في معلمات المبرد إلى انخفاض أقطار شبكة التدفئة وانخفاض تكاليف الضخ (للمياه). عند التسخين ، من الضروري مراعاة تأثير معلمات حامل الحرارة على اقتصاد CHPP.

يعتمد اختيار نظام تسخين المياه من النوع المغلق أو المفتوح بشكل أساسي على ظروف مصدر مياه محطة CHP ، ونوعية مياه الصنبور (الصلابة ، والتآكل ، والأكسدة) والمصادر المتاحة للحرارة المنخفضة الدرجة لإمداد الماء الساخن.

الشرط الأساسي لكل من أنظمة التدفئة المفتوحة والمغلقة هو ضمان جودة مستقرة للماء الساخنعند المشتركين وفقًا لـ GOST 2874-73 "مياه الشرب". في معظم الحالات تحدد جودة مصدر مياه الصنبور اختيار نظام الإمداد الحراري (STS).

نظام مغلق: مؤشر التشبع J> -0.5 ؛ صلابة كربونات ز<7мг-экв/л; (Сl+SО 4) 200мг/л; перманганатная окисляемость не регламентируется.

في نظام مفتوح: أكسدة البرمنجنات لـ O<4мг/л, индекс насыщения, карбонатная жёсткость, концентрация хлорида и сульфатов не регламентируется.

مع زيادة الأكسدة (O> 4 مجم / لتر) ، تتطور العمليات الميكروبيولوجية في المناطق الراكدة لأنظمة الإمداد الحراري المفتوحة (المشعات ، إلخ) ، مما يؤدي إلى تلوث المياه بالكبريتيد. لذا فإن الماء المأخوذ من منشآت التدفئة لإمداد الماء الساخن له رائحة كريهة من كبريتيد الهيدروجين.

من حيث أداء الطاقة والتكاليف الأولية ، فإن أنظمة TS الحديثة ذات الأنبوبين المغلقة والمفتوحة هي في المتوسط ​​مكافئ. من حيث التكلفة الأولية ، يمكن أن يكون للأنظمة المفتوحة بعض الفوائد الاقتصادية. إذا كانت هناك مصادر مياه لينة في CHPPلا تحتاج إلى معالجة المياه وتفي بالمعايير الصحية لمياه الشرب. تم تفريغ شبكة إمداد المشتركين بالمياه الباردة وتتطلب إمدادات إضافية لحزب الشعب الجمهوري. في التشغيل ، تكون الأنظمة المفتوحة أكثر صعوبة من الأنظمة المغلقة بسبب عدم استقرار النظام الهيدروليكي لشبكة التدفئة ، وتعقيد التحكم الصحي في كثافة النظام.

بالنسبة للنقل لمسافات طويلة مع حمولة عالية من EBC ، في وجود مصادر المياه التي تفي بالمعايير الصحية بالقرب من غرفة CHPP أو غرفة المرجل ، فمن المبرر اقتصاديًا استخدام نظام TS مفتوح مع عبور أحادي الاتجاه (أحادي الاتجاه) و- شبكة توزيع الأنابيب.

في حالة نقل الحرارة لمسافات طويلة جدًا على مسافة حوالي 100-150 كم أو أكثر ، يكون من الأنسب التحقق من كفاءة استخدام نظام نقل الحرارة الكيموثرمال (في حالة مرتبطة كيميائيًا ، على سبيل المثال الميثان + الماء = CO + 3H 2).

9. معدات CHP. المعدات الأساسية (التوربينات ، الغلايات).

يمكن تقسيم معدات محطات المعالجة الحرارية تقريبًا إلى ابتدائي وثانوي... ل المعدات الرئيسية لحزب الشعب الجمهوريوتشمل بيوت التدفئة والمراجل الصناعية التوربينات والمراجل. يتم تصنيف محطات CHP وفقًا لنوع الحمل الحراري السائد للتدفئة والتدفئة الصناعية والصناعية. يتم تثبيت توربينات من أنواع T و PT و R على التوالي. المؤتمر الثاني والعشرون لمصانع CPSU (LMZ) ونيفسكي وكيروفسكي في محطات لينينغراد وتوربينات كالوغا وهندسة بريانسك وخاركوف للمولدات التوربينية. حاليًا ، يتم إنتاج توربينات التوليد المشترك للطاقة بواسطة مصنع أورال توربومور الذي يحمل اسم V.I. K. E. Voroshilova (UTMZ).

تم إنشاء أول توربين محلي بسعة 12 ميجاوات في عام 1931. منذ عام 1935 ، تم بناء جميع المحركات الحرارية للطاقة الشمسية لمعايير البخار للتوربينات التي تبلغ 2.9 ميجا باسكال و 400 درجة مئوية ، وتم إيقاف استيراد توربينات التدفئة عمليًا. ابتداءً من عام 1950 ، دخلت صناعة الطاقة السوفيتية فترة نمو مكثف في كفاءة منشآت الإمداد بالطاقة ، واستمرت عملية توسيع معداتها وقدراتها الرئيسية بسبب زيادة الأحمال الحرارية. في 1953-1954. فيما يتعلق بنمو إنتاج النفط في جبال الأورال ، بدأ بناء عدد من مصافي النفط ذات السعة العالية ، والتي كانت مطلوبة لتسخين ومحطة طاقة بسعة 200-300 ميغاواط. تم إنشاء توربينات ذات عينتين بسعة 50 ميغاواط (في عام 1956 عند ضغط 9.0 ميجا باسكال في مصنع لينينغراد للمعادن وفي عام 1957 في UTMZ عند ضغط 13.0 ميجا باسكال). في غضون 10 سنوات فقط ، تم تركيب أكثر من 500 توربين بضغط 9.0 ميجا باسكال بسعة إجمالية تبلغ حوالي 9 * 10 3 ميجاوات. زادت سعة وحدة CHPP لعدد من الأنظمة الكهربائية إلى 125-150 ميجاوات. مع زيادة الحمل الحراري التكنولوجي لمصافي النفط ، وكذلك مع بداية إنشاء المصانع الكيماوية لإنتاج الأسمدة والبلاستيك والألياف الصناعية ، والتي تحتاج إلى بخار يصل إلى 600-800 طن / ساعة ، أصبح من الضروري استئناف إنتاج توربينات الضغط الخلفي.بدأ إنتاج هذه التوربينات بضغط 13.0 ميجا باسكال بسعة 50 ميجاوات في LMZ في عام 1962. لقد أدى تطوير بناء المساكن في المدن الكبيرة إلى إنشاء أساس لبناء عدد كبير من محطات الطاقة الحرارية بسعة 300-400 ميجاوات وأكثر. لهذا الغرض ، بدأ إنتاج التوربينات T-50-130 بسعة 50 ميجاوات في UTMZ في عام 1960 ، وفي عام 1962 توربينات T-100-130 بسعة 100 ميجاوات.الفرق الأساسي بين هذه الأنواع من التوربينات هو استخدام التسخين على مرحلتين لمياه نظام التسخين فيها بسبب استخراج البخار السفلي بضغط 0.05-0.2 ميجا باسكال والعلوي 0.06-0.25 ميجا باسكال.يمكن تحويل هذه التوربينات إلى ضغط رجعي ( فراغ متدهور) مع تكثيف بخار العادم في سطح خاص لحزمة الشبكة الموجودة في المكثف لتسخين المياه. في بعض محطات CHP ، تُستخدم مكثفات التوربينات الفراغية المختزلة بالكامل كسخانات رئيسية. بحلول عام 1970 ، وصلت سعة وحدة التدفئة من CHPPs إلى 650 ميجاوات (CHPP رقم 20 Mosenergo) ، ومحطات التدفئة الصناعية - 400 ميجاوات (Tolyatti CHPP). يبلغ إجمالي إمداد البخار في مثل هذه المحطات حوالي 60 ٪ من إجمالي الحرارة المزودة ، وفي بعض محطات الطاقة الشمسية الحرارية يتجاوز 1000 طن / ساعة.

تتمثل المرحلة الجديدة في تطوير إنشاء توربينات التوليد المشترك في تطوير وإنشاء توربينات أكبر من شأنها زيادة كفاءة محطات الطاقة الحرارية وتقليل تكلفة بنائها. التوربين T-250 ، القادر على توفير الحرارة والكهرباء لمدينة يبلغ عدد سكانها 350 ألف شخص ، مصمم لمعلمات بخار فوق الحرج تبلغ 24.0 ميجا باسكال ، 560 درجة مئوية مع تسخين متوسط ​​للبخار عند ضغط 4.0 / 3.6 ميجا باسكال إلى أ. درجة حرارة 565 درجة مئوية ... يحتوي التوربين PT-135 لضغط 13.0 ميجا باسكال على منفذين للتدفئة مع تحكم مستقل في الضغط في نطاق 0.04-0.2 ميجا باسكال في المخرج السفلي و 0.05-0.25 ميجا باسكال في المنفذ العلوي. يوفر هذا التوربين أيضًا الاستخراج الصناعي بضغط 1.5 ± 0.3 ميجا باسكال.تم تصميم توربينات الضغط الارتجاعي R-100 للاستخدام في محطات الطاقة الحرارية مع استهلاك كبير من بخار العملية. من كل توربين ، يمكن إطلاق ما يقرب من 650 طن / ساعة من البخار بضغط 1.2-1.5 ميجا باسكال مع إمكانية زيادته عند العادم إلى 2.1 ميجا باسكال. لتزويد المستهلكين ، يمكن أيضًا استخدام البخار من الاستخراج الإضافي غير المنظم للتوربين بضغط 3.0-3.5 ميجا باسكال. التوربينات T-170 لضغط بخار يبلغ 13.0 ميجا باسكال ودرجة حرارة 565 درجة مئوية دون ارتفاع درجة الحرارة المتوسطة ، سواء من حيث الطاقة الكهربائية وكمية البخار المستخرج ، تحتل مكانًا وسيطًا بين توربينات T-100 و T-250 . يُنصح بتركيب هذا التوربين في محطات توليد الطاقة الحرارية المتوسطة الحجم بالمدينة مع تحميل كبير للمرافق. تستمر سعة وحدة مصنع CHP في النمو. في الوقت الحاضر ، يتم بالفعل تشغيل وبناء وتصميم محطات توليد الطاقة الحرارية التي تبلغ طاقتها الكهربائية أكثر من 1.5 مليون كيلو وات. ستتطلب محطات الطاقة الحرارية الحرارية الكبيرة في المناطق الحضرية والصناعية تطوير وإنشاء وحدات أكثر قوة. بدأ العمل بالفعل لتحديد خصائص توربينات التوليد المشترك للطاقة بسعة 400-450 ميجاوات.

بالتوازي مع تطوير بناء التوربينات ، تم إنشاء وحدات مرجل أكثر قوة. في 1931-1945. تستخدم غلايات التدفق المباشر ذات التصميم المحلي ، والتي تولد بخارًا بضغط 3.5 ميجا باسكال ودرجة حرارة 430 درجة مئوية ، على نطاق واسع في صناعة الطاقة. حاليًا ، يتم إنتاج وحدات الغلايات بسعة 120 و 160 و 220 طنًا / ساعة مع غرفة احتراق الوقود الصلب ، بالإضافة إلى زيت الوقود والغاز للتركيب في محطات الطاقة الشمسية الحرارية مع توربينات بسعة تصل إلى 50 ميجاوات مع معلمات بخار تبلغ 9 ميجا باسكال و 500-535 درجة مئوية. تم تطوير تصميمات هذه الغلايات منذ الخمسينيات من القرن الماضي من قبل جميع مصانع الغلايات الرئيسية في البلاد تقريبًا - Taganrog و Podolsk و Barnaul. تشترك هذه الغلايات في التصميم على شكل حرف U ، واستخدام الدوران الطبيعي ، وغرفة الاحتراق المفتوحة المستطيلة ، وسخان الهواء الأنبوبي الفولاذي.

في 1955-1965. إلى جانب تطوير الوحدات ذات المعلمات 10 ميجا باسكال و 540 درجة مئوية عند TPPs ، تم إنشاء توربينات أكبر ووحدات غلاية بمعلمات 14 ميجا باسكال و 570 درجة مئوية. من بين هذه التوربينات بسعة 50 و 100 ميغاواط مع غلايات من محطة تاغانروج للغلايات (TKZ) بسعة 420 طن / ساعة من الأنواع TP-80 - TP-86 للوقود الصلب و TGM-84 للغاز والوقود يستخدم النفط على نطاق واسع. أقوى وحدة في هذا المصنع ، تستخدم في CHPPs للمعلمات دون الحرجة ، هي وحدة من النوع TGM-96 مع غرفة احتراق لحرق الغاز وزيت الوقود بسعة 480-500 طن / ساعة.

يتطلب تصميم مرجل توربيني من النوع الكتلي (T-250) لمعلمات البخار فوق الحرج مع إعادة التسخين إنشاء غلاية لمرة واحدة بسعة بخار تبلغ حوالي 1000 طن / ساعة. لتقليل تكلفة بناء CHP ، كان العالمان السوفييت M. تم إثبات جدوى تسخين مياه الشبكة في CHPP في الجزء العلوي من الجدول مع غلايات الماء الساخن ذات الذروة الخاصة ، مما أدى إلى رفض استخدام غلايات الطاقة البخارية الأكثر تكلفة لهذه الأغراض. بحث VTI لهم. أكملت F.E.Dzerzhinsky تطوير وإنتاج عدد من الأحجام القياسية لوحدات غلايات تسخين المياه بالغاز والنفط البرجية الموحدة بقدرات تسخين للوحدة تبلغ 58 و 116 و 210 ميجاوات. في وقت لاحق ، تم تطوير غلايات ذات سعة منخفضة. على عكس الغلايات من نوع البرج (PTVM) ، تم تصميم غلايات KVGM للعمل باستخدام مسدس اصطناعي. تتميز هذه الغلايات بسعة تسخين 58 و 116 ميغاواط بتصميم على شكل حرف U وهي مصممة للعمل في الوضع الرئيسي.

تم تحقيق ربحية التوربينات البخارية CHPP للجزء الأوروبي من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في وقت واحد مع حد أدنى للحمل الحراري من 350-580 ميجاوات. لذلك ، جنبًا إلى جنب مع تشييد محطات الطاقة الشمسية الحرارية ، يتم على نطاق واسع إنشاء محطات غلايات صناعية وتدفئة مجهزة بغلايات حديثة للمياه الساخنة والبخار. تستخدم المحطات الحرارية المحلية مع غلايات من نوع PTVM و KVGM بأحمال 35-350 ميغاواط وغلايات بخارية مع غلايات من نوع DKVR وأخرى تستخدم بأحمال 3.5-47 ميغاواط. يتم تسخين القرى الصغيرة والمرافق الزراعية والمناطق السكنية في المدن الفردية بواسطة غلايات صغيرة مزودة بمراجل من الحديد الزهر والفولاذ بسعة تصل إلى 1.1 ميجاوات.

10. معدات CHP. المعدات المساعدة (السخانات ، المضخات ، الضواغط ، محولات البخار ، المبخرات ، وحدات الاختزال والتبريد ROU ، خزانات المكثفات).




11. معالجة المياه. معايير جودة المياه.


12. معالجة المياه. الإيضاح ، التليين (الترسيب ، التبادل الكاتيوني ، استقرار عسر الماء).


13. معالجة المياه. إزالة الهواء.


14. الاستهلاك الحراري. الحمل الموسمي.


15. الاستهلاك الحراري. حمولة على مدار العام.


16. الاستهلاك الحراري. مخطط روساندر.



مقدمة

معلومات عامة ومفهوم محطات الغلايات

1 تصنيف محطات الغلايات

أنواع مراجل التدفئة لتدفئة المباني

عدد 1 غلايات غازية

عدد 2 غلايات كهربائية

3 غلايات تعمل بالوقود الصلب

أنواع المراجل لتدفئة المباني

1 غلايات أنابيب الغاز

2 غلايات انابيب مياه

استنتاج

فهرس


مقدمة


العيش في مناطق خطوط العرض المعتدلة ، حيث يكون معظم العام باردًا ، من الضروري توفير إمدادات الحرارة للمباني: المباني السكنية والمكاتب والمباني الأخرى. يوفر الإمداد الحراري معيشة مريحة ، إذا كان عبارة عن شقة أو منزل ، أو عمل منتج ، إذا كان مكتبًا أو مستودعًا.

أولاً ، دعنا نتعرف على المقصود بمصطلح "إمداد الحرارة". الإمداد الحراري هو إمداد أنظمة التدفئة بالمبنى بالماء الساخن أو البخار. محطات الطاقة الحرارية ومنازل الغلايات هي المصدر المعتاد للإمداد الحراري. هناك نوعان من الإمداد الحراري للمباني: مركزي ومحلي. مع منطقة مركزية ، يتم توفير مناطق فردية (صناعية أو سكنية). من أجل التشغيل الفعال لشبكة إمداد حرارية مركزية ، تم بناؤها ، وتقسيمها إلى مستويات ، وعمل كل عنصر هو أداء مهمة واحدة. مع كل مستوى ، تقل مهمة العنصر. مصدر الحرارة المحلي - إمداد واحد أو أكثر من المنازل بالحرارة. تتمتع شبكات التدفئة المركزية بعدد من المزايا: انخفاض استهلاك الوقود وتوفير التكاليف ، واستخدام وقود منخفض الدرجة ، وتحسين الظروف الصحية في المناطق السكنية. يشتمل نظام تدفئة المنطقة على مصدر حرارة (CHP) وشبكة تدفئة ومنشآت مستهلكة للحرارة. تنتج محطة الطاقة والحرارة مجتمعة الحرارة والطاقة. مصادر التدفئة المحلية هي المواقد والغلايات وسخانات المياه.

هدفي هو التعرف على المعلومات العامة والمفهوم حول تركيبات الغلايات ، والتي تستخدم لتزويد المباني بالحرارة.


1. معلومات ومفاهيم عامة حول محطات الغلايات


مصنع الغلايات عبارة عن مجموعة من الأجهزة الموجودة في غرف خاصة وتعمل على تحويل الطاقة الكيميائية للوقود إلى طاقة حرارية من البخار أو الماء الساخن. العناصر الرئيسية لمصنع الغلايات هي المرجل وجهاز الاحتراق (الفرن) وأجهزة التغذية والتدفئة.

الغلاية عبارة عن جهاز للتبادل الحراري يتم فيه نقل الحرارة من المنتجات الساخنة لاحتراق الوقود إلى الماء. نتيجة لذلك ، في الغلايات البخارية ، يتحول الماء إلى بخار ، وفي غلايات الماء الساخن يتم تسخينه إلى درجة الحرارة المطلوبة.

يستخدم جهاز الاحتراق لحرق الوقود وتحويل طاقته الكيميائية إلى حرارة غازات ساخنة.

أجهزة التغذية (مضخات ، محاقن) مصممة لتزويد المرجل بالمياه.

يتكون جهاز السحب من مراوح النفخ ، ونظام قنوات الغاز ، وعوادم الدخان ، والمدخنة ، والتي يتم من خلالها توفير الكمية المطلوبة من الهواء للفرن وحركة منتجات الاحتراق عبر قنوات غاز الغلاية ، وكذلك إزالتها في الغلاف الجوي. منتجات الاحتراق ، تتحرك على طول مجاري الغاز وعند ملامستها لسطح التسخين ، تنقل الحرارة إلى الماء.

لضمان تشغيل أكثر اقتصادا ، تحتوي محطات الغلايات الحديثة على عناصر مساعدة: موفر للمياه وسخان هواء يعملان على التوالي على تسخين الماء والهواء ؛ أجهزة لتزويد الوقود وإزالة الرماد ، لتنظيف غازات المداخن ومياه التغذية ؛ أجهزة التحكم الحراري ومعدات التشغيل الآلي التي تضمن التشغيل العادي والمتواصل لجميع أجزاء غرفة المرجل.

اعتمادًا على الغرض من استخدام الطاقة الحرارية ، يتم تقسيم بيوت الغلايات إلى طاقة وتدفئة وإنتاج وتدفئة.

توفر بيوت غلايات الطاقة البخار لمحطات الطاقة البخارية التي تولد الكهرباء وعادة ما تكون جزءًا من مجمع محطة توليد الطاقة. يتم بناء غلايات التدفئة والصناعية في المؤسسات الصناعية وتوفر الطاقة الحرارية لأنظمة التدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة للمباني وعمليات الإنتاج. غلايات التدفئة مخصصة للأغراض نفسها ، لكنها تخدم المباني السكنية والعامة. وهي مقسمة إلى قائمة بذاتها ، متشابكة ، أي مجاورة للمباني الأخرى ، ومدمجة في المباني. في الآونة الأخيرة ، يتم بناء المزيد والمزيد من منازل الغلايات الموسعة القائمة بذاتها مع توقع خدمة مجموعة من المباني ، وحي سكني ، ومنطقة صغيرة. لا يُسمح حاليًا بجهاز الغلايات المبنية في المباني السكنية والعامة إلا مع التبرير المناسب والاتفاق مع سلطات الإشراف الصحي. تتكون بيوت الغلايات منخفضة الطاقة (الفردية والمجموعات الصغيرة) عادة من غلايات ومضخات تداول وتغذية وأجهزة سحب. اعتمادًا على هذا الجهاز ، يتم تحديد أبعاد غرفة المرجل بشكل أساسي. تتميز بيوت الغلايات ذات الطاقة المتوسطة والعالية - 3.5 ميجاوات وما فوق - بتعقيد المعدات وتكوين غرف الخدمة والمرافق. يجب أن تفي حلول تخطيط المساحات لمنازل الغلايات بمتطلبات المعايير الصحية لتصميم المؤسسات الصناعية.


1.1 تصنيف محطات الغلايات


تنقسم مصانع الغلايات ، حسب طبيعة المستهلكين ، إلى طاقة وتدفئة وتدفئة. حسب نوع الناقل الحراري المنتج ، يتم تقسيمهما إلى بخار (لتوليد البخار) وماء ساخن (لتوليد الماء الساخن).

تولد محطات غلايات الطاقة بخارًا للتوربينات البخارية في محطات الطاقة الحرارية. عادة ما تكون بيوت الغلايات هذه مجهزة بغلايات ذات طاقة كبيرة ومتوسطة ، والتي تولد بخارًا بمعايير متزايدة.

تولد محطات غلايات التدفئة الصناعية (عادة بخارية) البخار ليس فقط للاحتياجات الصناعية ، ولكن أيضًا للتدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة.

تم تصميم تركيبات غلايات التدفئة (الماء الساخن بشكل أساسي ، ولكن يمكن أيضًا أن تكون بخارًا) لخدمة أنظمة التدفئة في المباني الصناعية والسكنية.

اعتمادًا على حجم الإمداد الحراري ، يتم تقسيم مراجل التدفئة إلى محلية (فردية) وجماعية ومنطقة.

عادة ما تكون بيوت الغلايات المحلية مجهزة بغلايات الماء الساخن مع تسخين المياه إلى درجة حرارة لا تزيد عن 115 درجة مئوية أو غلايات بخارية بضغط تشغيل يصل إلى 70 كيلو باسكال. تم تصميم غرف الغلايات هذه لتوفير الحرارة لمبنى واحد أو أكثر.

توفر محطات الغلايات الجماعية الحرارة لمجموعات من المباني أو المناطق السكنية أو الأحياء الصغيرة. تم تجهيز بيوت الغلايات هذه بكل من غلايات البخار والماء الساخن ، كقاعدة عامة ، بقدرة تسخين أعلى من الغلايات الخاصة بمنازل الغلايات المحلية. توجد غرف الغلايات هذه عادةً في مبانٍ منفصلة تم إنشاؤها خصيصًا.

تستخدم غلايات التدفئة المركزية لتزويد المناطق السكنية الكبيرة بالحرارة: فهي مجهزة بمراجل ماء ساخن أو بخار قوية نسبيًا.


2. أنواع غلايات التدفئة


.1 غلايات الغاز


إذا تم توفير الغاز الرئيسي للموقع ، ففي الغالبية العظمى من الحالات ، يكون تسخين المنزل باستخدام غلاية الغاز هو الأمثل ، حيث لا يمكنك العثور على وقود أرخص. هناك العديد من الشركات المصنعة ونماذج غلايات الغاز. من أجل تسهيل فهم هذا التنوع ، سنقسم جميع غلايات الغاز إلى مجموعتين: غلايات مثبتة على الأرض ومراجل مثبتة على الحائط. تتميز الغلايات المثبتة على الحائط والأرضية بتصميمات وتكوينات مختلفة.

المرجل القائم على الأرض هو شيء تقليدي ومحافظ ولم يخضع لتغييرات كبيرة على مدى عقود عديدة. عادة ما يكون المبادل الحراري للغلايات القائمة على الأرض مصنوعًا من الحديد الزهر أو الفولاذ. هناك آراء مختلفة حول أي مادة أفضل. من ناحية أخرى ، يكون الحديد الزهر أقل عرضة للتآكل ، وعادة ما يكون المبادل الحراري المصنوع من الحديد الزهر أكثر سمكًا ، مما قد يكون له تأثير إيجابي على عمر الخدمة. في الوقت نفسه ، فإن المبادل الحراري المصنوع من الحديد الزهر له عيوب أيضًا. إنه أكثر هشاشة ، وبالتالي ، هناك خطر حدوث تكسير دقيق أثناء النقل والتحميل والتفريغ. بالإضافة إلى ذلك ، أثناء تشغيل غلايات الحديد الزهر عند استخدام الماء العسر ، نظرًا لخصائص تصميم المبادلات الحرارية المصنوعة من الحديد الزهر وخصائص الحديد الزهر نفسه ، يحدث تدميرها بمرور الوقت نتيجة لارتفاع درجة الحرارة المحلية. إذا تحدثنا عن الغلايات الفولاذية ، فهي أخف وزناً ، ولا يخافون كثيراً من الصدمات أثناء النقل. في نفس الوقت ، إذا تم استخدامه بشكل غير صحيح ، يمكن أن يتآكل المبادل الحراري الفولاذي. لكن ليس من الصعب جدًا خلق ظروف تشغيل عادية لمرجل فولاذي. من المهم ألا تنخفض درجة الحرارة في الغلاية عن درجة حرارة نقطة الندى. سيتمكن المصمم الجيد دائمًا من إنشاء نظام يزيد من عمر المرجل. في المقابل ، يمكن تقسيم جميع الغلايات الغازية القائمة على الأرض إلى مجموعتين رئيسيتين: مع الشعلات الجوية والمضغوطة (تسمى أحيانًا الشعلات القابلة للاستبدال والتهوية والمركبة). الأول أبسط وأرخص وأهدأ. تتميز الغلايات ذات الشعلات القسرية بكفاءة أعلى وهي أغلى بكثير (مع مراعاة تكلفة الموقد). الغلايات التي تعمل مع مواقد السحب القسري لها خيار تركيب شعلات تعمل إما بالغاز أو على الوقود السائل. تتراوح قوة الغلايات الغازية القائمة على الأرض مع الموقد الجوي ، في معظم الحالات ، من 10 إلى 80 كيلو واط (ولكن هناك شركات تنتج غلايات أكثر قوة من هذا النوع) ، بينما النماذج ذات نفخ قابل للاستبدال

يمكن أن تصل الشعلات إلى قوة تصل إلى عدة آلاف من كيلوواط. في ظروفنا ، تعتبر المعلمة الأخرى لغلاية الغاز مهمة للغاية - اعتماد التشغيل الآلي على الكهرباء. في الواقع ، في بلدنا ، هناك حالات متكررة من مشاكل الكهرباء - يتم توفيرها بشكل متقطع في مكان ما ، وفي بعض الأماكن تكون غائبة تمامًا. تعمل معظم غلايات الغاز الحديثة ذات الشعلات الجوية بشكل مستقل عن وجود مصدر طاقة. أما بالنسبة للغلايات المستوردة ، فمن الواضح أنه لا توجد مثل هذه المشاكل في الدول الغربية ، والسؤال الذي يطرح نفسه في كثير من الأحيان ، هل هناك غلايات غازية مستوردة جيدة تعمل بشكل مستقل عن الكهرباء؟ نعم هناك. يمكن تحقيق هذا الاستقلال بطريقتين. الأول هو تبسيط نظام التحكم في الغلايات قدر الإمكان ، وبسبب الغياب شبه الكامل للأتمتة ، تحقق الاستقلال عن الكهرباء (وهذا ينطبق أيضًا على الغلايات المنزلية). في هذه الحالة ، يمكن للغلاية فقط الحفاظ على درجة الحرارة المحددة لسائل التبريد ، ولن يتم توجيهها بواسطة درجة حرارة الهواء في غرفتك. الطريقة الثانية ، الأكثر تقدمًا ، هي استخدام مولد حراري يولد الكهرباء من الحرارة ، وهو أمر ضروري لتشغيل أتمتة الغلاية. يمكن استخدام هذه الغلايات مع منظمات الحرارة في الغرفة البعيدة والتي ستتحكم في الغلاية وتحافظ على درجة حرارة الغرفة التي تحددها.

يمكن أن تكون الغلايات الغازية أحادية المرحلة (تعمل بمستوى طاقة واحد فقط) ومن مرحلتين (مستويين من الطاقة) ، وكذلك مع تعديل (تنظيم سلس) للطاقة ، حيث تتطلب الطاقة الكاملة للغلاية حوالي 15-20٪ من موسم التدفئة ، و 80-85٪ نظرًا لأنه غير ضروري ، فمن الواضح أنه من الأكثر اقتصادا استخدام غلاية ذات مستويين من الطاقة أو تعديل الطاقة. المزايا الرئيسية للغلاية ذات المرحلتين هي: زيادة عمر المرجل ، بسبب انخفاض وتيرة تشغيل / إيقاف تشغيل الموقد ، والتشغيل في المرحلة الأولى مع انخفاض الطاقة وانخفاض العدد تشغيل / إيقاف تشغيل الموقد يوفر الغاز ، وبالتالي المال.

ظهرت الغلايات المثبتة على الحائط مؤخرًا نسبيًا ، ولكن حتى خلال هذه الفترة الزمنية القصيرة نسبيًا ، فازت بأعداد كبيرة من المؤيدين حول العالم. أحد أكثر التعريفات دقة واتساعًا لهذه الأجهزة هو "غرفة المرجل الصغيرة". لم يظهر هذا المصطلح عن طريق الصدفة ، لأنه في حالة صغيرة لا يوجد فقط موقد ومبادل حراري وجهاز تحكم ، ولكن أيضًا ، في معظم الطرز ، مضخة دوران واحدة أو اثنتين ، وخزان تمدد ، وهو نظام يضمن التشغيل الآمن للغلاية ، ومقياس الضغط ، ومقياس الحرارة ، والعديد من العناصر الأخرى ، والتي بدونها لا يمكن عمل غرفة المرجل العادية. على الرغم من حقيقة أن التطورات التقنية الأكثر تقدمًا في مجال التدفئة قد ظهرت في الغلايات المثبتة على الحائط ، فإن تكلفة "التثبيت على الحائط" غالبًا ما تكون أقل بمقدار 1.5-2 مرة من تكلفة نظيراتها الأرضية. ميزة أخرى مهمة هي سهولة التثبيت. في كثير من الأحيان ، يعتقد المشترون أن سهولة التثبيت هي فضيلة يجب أن تهم القائمين بالتركيب فقط. هذا ليس صحيحًا تمامًا ، لأن المبلغ الذي سيتعين على المستهلك الحقيقي دفعه مقابل تركيب غلاية مثبتة على الحائط أو لتركيب غرفة مرجل ، حيث يتم تركيب غلاية ومرجل ومضخات وخزان تمدد وغير ذلك الكثير بشكل منفصل ، يختلف كثيرًا بشكل كبير. يعد الانضغاط والقدرة على تركيب غلاية مثبتة على الحائط في أي مساحة داخلية تقريبًا إضافة أخرى لهذه الفئة من الغلايات.

على الرغم من حقيقة أن التطورات التقنية الأكثر تقدمًا في مجال التدفئة قد ظهرت في الغلايات المثبتة على الحائط ، فإن تكلفة "التثبيت على الحائط" غالبًا ما تكون أقل بمقدار 1.5-2 مرة من تكلفة نظيراتها الأرضية. ميزة أخرى مهمة هي سهولة التثبيت. في كثير من الأحيان ، يعتقد المشترون أن سهولة التثبيت هي فضيلة يجب أن تهم القائمين بالتركيب فقط. هذا ليس صحيحًا تمامًا ، لأن المبلغ الذي سيتعين على المستهلك الحقيقي دفعه مقابل تركيب غلاية مثبتة على الحائط أو لتركيب غرفة مرجل ، حيث يتم تركيب غلاية ومرجل ومضخات وخزان تمدد وغير ذلك الكثير بشكل منفصل ، يختلف كثيرًا بشكل كبير. يعد الانضغاط والقدرة على تركيب غلاية مثبتة على الحائط في أي مساحة داخلية تقريبًا إضافة أخرى لهذه الفئة من الغلايات.

وفقًا لطريقة إزالة غاز العادم ، يمكن تقسيم جميع غلايات الغاز إلى نماذج ذات تيار طبيعي (تتم إزالة غازات العادم بسبب السحب المتولد في المدخنة) وبهوية قسرية (باستخدام مروحة مدمجة في الغلاية). تنتج معظم الشركات التي تنتج غلايات الغاز المثبتة على الحائط نماذج ، سواء كانت طبيعية أو قسرية. الغلايات ذات السحب الطبيعي معروفة للكثيرين ولا تفاجئ المدخنة الموجودة فوق السطح أحداً. ظهرت الغلايات ذات المسودة القسرية مؤخرًا ولديها الكثير من المزايا أثناء التثبيت والتشغيل. كما ذكرنا سابقًا ، تتم إزالة غازات العادم من هذه الغلايات باستخدام مروحة مدمجة فيها. تعتبر هذه النماذج مثالية للغرف التي لا تحتوي على مدخنة تقليدية ، حيث تتم إزالة منتجات الاحتراق في هذه الحالة من خلال مدخنة محورية خاصة ، مما يكفي لعمل ثقب فقط في الحائط. غالبًا ما تسمى المدخنة المحورية أيضًا "أنبوب داخل أنبوب". من خلال الأنبوب الداخلي لمثل هذه المدخنة ، تتم إزالة منتجات الاحتراق إلى الشارع بمساعدة مروحة ، ويدخل الهواء عبر الأنبوب الخارجي. بالإضافة إلى ذلك ، لا تحرق هذه الغلايات الأكسجين من المباني ، ولا تتطلب تدفقًا إضافيًا للهواء البارد إلى المبنى من الشارع للحفاظ على عملية الاحتراق ، والسماح بتقليل تكاليف الاستثمار أثناء التركيب ، لأن لا حاجة لعمل مدخنة تقليدية باهظة الثمن ، وبدلاً من ذلك يتم استخدام مدخنة متحدة المحور قصيرة وغير مكلفة بنجاح. تُستخدم أيضًا غلايات السحب القسري في حالة وجود مدخنة تقليدية ، ولكن إدخال هواء الاحتراق من الغرفة أمر غير مرغوب فيه.

حسب نوع الإشعال ، يمكن أن تكون غلايات الغاز المثبتة على الحائط بإشعال كهربائي أو بيزو. تعتبر غلايات الإشعال الكهربائي أكثر اقتصادا ، حيث لا يوجد مشعل لهب مشتعل باستمرار. نظرًا لعدم وجود فتيل مشتعل باستمرار ، فإن استخدام الغلايات ذات الاشتعال الكهربائي يمكن أن يقلل بشكل كبير من استهلاك الغاز ، وهو الأمر الأكثر أهمية عند استخدام الغاز المسال. يمكن أن تصل المدخرات في الغاز المسال إلى 100 كجم في السنة. هناك إضافة أخرى للغلايات المزودة بإشعال كهربائي - إذا تم قطع التيار الكهربائي مؤقتًا ، فسيتم تشغيل الغلاية تلقائيًا عند استئناف مصدر الطاقة ، وسيتعين تشغيل النموذج المزود بإشعال بيزو يدويًا.

وفقًا لنوع الموقد ، يمكن تقسيم الغلايات المثبتة على الحائط إلى نوعين: مع موقد تقليدي وموقد معدل. يوفر الموقد المعدل وضع التشغيل الأكثر اقتصادا ، حيث يقوم المرجل تلقائيًا بضبط خرجه حسب الطلب على الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر الموقد المعدل أيضًا أقصى درجات الراحة في وضع DHW ، مما يسمح لك بالحفاظ على درجة حرارة الماء الساخن عند مستوى محدد ثابت.

تم تجهيز معظم الغلايات المعلقة على الحائط بأجهزة تضمن التشغيل الآمن. لذا فإن كاشف اللهب في حالة فقد اللهب يقوم بإيقاف إمداد الغاز ، ويقوم منظم الحرارة بإيقاف تشغيل الغلاية في حالة حدوث زيادة طارئة في درجة حرارة ماء الغلاية ، ويقوم جهاز خاص بإيقاف تشغيل الغلاية في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، يقوم جهاز آخر بسد الغلاية عند إيقاف تشغيل الغاز. يوجد أيضًا جهاز لإغلاق الغلاية عندما ينخفض ​​حجم المبرد عن المعدل الطبيعي ومستشعر التحكم في المسودة.


2.2 غلايات كهربائية


هناك عدة أسباب رئيسية للحد من توزيع الغلايات الكهربائية: بعيدًا عن جميع المناطق ، من الممكن تخصيص الطاقة الكهربائية اللازمة لتدفئة المنزل (على سبيل المثال ، المنزل الذي تبلغ مساحته 200 متر مربع يتطلب حوالي 20 كيلو واط) ، تكلفة عالية جدا للكهرباء ، انقطاع التيار الكهربائي. هناك بالفعل العديد من مزايا الغلايات الكهربائية. من بينها: السعر المنخفض نسبيًا ، سهولة التركيب ، الوزن الخفيف والمدمج ، يمكن تعليقها على الحائط ، نتيجة لذلك - توفير المساحة ، الأمان (بدون لهب مفتوح) ، سهولة التشغيل ، لا تتطلب الغلاية الكهربائية غرفة منفصلة (غرفة المرجل) ، لا تتطلب الغلاية الكهربائية تركيب مدخنة ، ولا تحتاج الغلاية الكهربائية إلى عناية خاصة ، ولا ضوضاء ، كما أن الغلاية الكهربائية صديقة للبيئة ، ولا توجد انبعاثات وانبعاثات ضارة. بالإضافة إلى ذلك ، في الحالات التي يكون فيها انقطاع التيار الكهربائي ممكنًا ، غالبًا ما يتم استخدام غلاية كهربائية جنبًا إلى جنب مع وقود صلب احتياطي. يتم استخدام نفس الخيار لتوفير الكهرباء (أولاً ، يتم تسخين المنزل بوقود صلب رخيص ، ثم يتم الحفاظ على درجة الحرارة تلقائيًا باستخدام غلاية كهربائية).

من الجدير بالذكر أنه عند تركيبها في المدن الكبيرة ذات المعايير البيئية الصارمة ومشاكل التنسيق ، غالبًا ما تتفوق الغلايات الكهربائية على جميع أنواع الغلايات الأخرى (بما في ذلك غلايات الغاز). باختصار عن تصميم ومعدات الغلايات الكهربائية. الغلاية الكهربائية هي جهاز بسيط إلى حد ما. عناصره الرئيسية عبارة عن مبادل حراري ، يتكون من خزان به سخانات كهربائية (عناصر تسخين) مثبتة فيه ، ووحدة تحكم وتنظيم. يتم تزويد الغلايات الكهربائية لبعض الشركات بالفعل بمضخة دوران ومبرمج وخزان تمدد وصمام أمان وفلتر. من المهم ملاحظة أن الغلايات الكهربائية منخفضة الطاقة متوفرة في نسختين مختلفتين - أحادي الطور (220 فولت) وثلاث مراحل (380 فولت).

عادة ما يتم إنتاج الغلايات التي يزيد وزنها عن 12 كيلو وات بثلاث مراحل فقط. يتم إنتاج الغالبية العظمى من الغلايات الكهربائية بسعة تزيد عن 6 كيلو وات في مراحل متعددة ، مما يسمح بالاستخدام الفعال للكهرباء ولا يتم تشغيل المرجل بكامل طاقته خلال الفترات الانتقالية - في الربيع والخريف. عند استخدام الغلايات الكهربائية ، فإن الأهم هو الاستخدام الرشيد لحامل الطاقة.


2.3 غلايات الوقود الصلب


يمكن أن يكون وقود غلايات الوقود الصلب من الخشب (الخشب) ، البني أو الفحم ، قوالب فحم الكوك والجفت. هناك كلا من النماذج "النهمة" التي يمكن أن تعمل على جميع أنواع الوقود المذكورة أعلاه ، وتلك التي تعمل على بعضها ، ولكن بكفاءة أكبر. تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لمعظم غلايات الوقود الصلب في إمكانية استخدامها لإنشاء نظام تدفئة مستقل تمامًا. لذلك ، يتم استخدام هذه الغلايات في كثير من الأحيان في المناطق التي توجد بها مشاكل في إمداد الغاز الرئيسي والكهرباء. هناك حجتان أخريان لصالح غلايات الوقود الصلب - التوافر والتكلفة المنخفضة للوقود. إن عيب معظم ممثلي الغلايات من هذه الفئة واضح أيضًا - لا يمكنهم العمل في الوضع التلقائي بالكامل ويتطلبون تحميلًا منتظمًا للوقود.

تجدر الإشارة إلى أن هناك غلايات تعمل بالوقود الصلب تجمع بين الميزة الرئيسية للنماذج التي كانت موجودة منذ سنوات عديدة - وهي الاستقلال عن الكهرباء وقادرة على الحفاظ تلقائيًا على درجة الحرارة المحددة لسائل التبريد (الماء أو التجمد). يتم إجراء الصيانة التلقائية لدرجة الحرارة على النحو التالي. تحتوي الغلاية على مستشعر يراقب درجة حرارة سائل التبريد. هذا المستشعر متصل ميكانيكيا بالمخمد. إذا أصبحت درجة حرارة المبرد أعلى من تلك التي حددتها ، فسيتم إغلاق المخمد تلقائيًا وتتباطأ عملية الاحتراق. عندما تنخفض درجة الحرارة ، يفتح المثبط قليلاً. وبالتالي ، لا يتطلب هذا الجهاز توصيلًا كهربائيًا. كما ذكر أعلاه ، فإن معظم غلايات الوقود الصلب التقليدية قادرة على العمل على الليغنيت والفحم الصلب ، والخشب ، وفحم الكوك ، والقوالب.

يتم ضمان الحماية من الحرارة الزائدة من خلال وجود دائرة مياه التبريد. يمكن التحكم في هذا النظام يدويًا ، أي عندما ترتفع درجة حرارة المبرد ، من الضروري فتح الصمام الموجود على مخرج المبرد (الصمام الموجود على المدخل مفتوح باستمرار). علاوة على ذلك ، يمكن أيضًا التحكم في هذا النظام تلقائيًا. للقيام بذلك ، يتم تثبيت صمام خفض درجة الحرارة على أنبوب المخرج ، والذي سيفتح تلقائيًا عندما يصل المبرد إلى درجة حرارة قصوى. بالإضافة إلى ذلك ، ما هو الوقود الذي يجب استخدامه لتدفئة منزلك ، من المهم جدًا اختيار طاقة المرجل المناسبة المطلوبة. عادة ما يتم التعبير عن الطاقة بالكيلوواط. مطلوب ما يقرب من 1 كيلو واط من الطاقة لتسخين 10 أمتار مربعة. م من غرفة معزولة جيدًا بارتفاع سقف يصل إلى 3 أمتار ، ويجب أن يؤخذ في الاعتبار أن هذه الصيغة تقريبية للغاية.

يجب الوثوق بحساب الطاقة النهائي فقط من قبل المحترفين الذين ، بالإضافة إلى المساحة (الحجم) ، سيأخذون في الاعتبار العديد من العوامل الأخرى ، بما في ذلك مادة وسمك الجدران ونوع وحجم وعدد وموقع النوافذ ، إلخ. .

تتمتع الغلايات ذات الاحتراق الحراري للخشب بالتحلل الحراري بكفاءة أعلى (تصل إلى 85٪) وتسمح بالتحكم الآلي في الطاقة.

يمكن أن تعزى عيوب غلايات الانحلال الحراري ، أولاً وقبل كل شيء ، إلى ارتفاع السعر مقارنة بغلايات الوقود الصلب التقليدية. بالمناسبة ، هناك غلايات تعمل ليس فقط على الخشب ، ولكن أيضًا على غلايات القش. عند اختيار وتركيب غلاية تعمل بالوقود الصلب ، من المهم للغاية الامتثال لجميع متطلبات المدخنة (ارتفاعها وقسمها الداخلي).


3. أنواع غلايات تدفئة المباني

إمداد حرارة غلاية الغاز

هناك نوعان رئيسيان من الغلايات البخارية: أنبوب الغاز وأنبوب الماء. تسمى جميع الغلايات (غلايات أنابيب النار وأنبوب الدخان وأنبوب النار) ، والتي تمر فيها غازات عالية الحرارة داخل اللهب وأنابيب الدخان ، مما يعطي حرارة للمياه المحيطة بالأنابيب ، غلايات أنابيب الغاز. في غلايات أنابيب المياه ، يتدفق الماء الساخن عبر الأنابيب ، وتغسل غازات المداخن الأنابيب من الخارج. يتم دعم غلايات أنابيب الغاز على الجدران الجانبية للفرن ، بينما يتم عادةً توصيل غلايات أنابيب المياه بإطار المرجل أو المبنى.


3.1 غلايات أنابيب الغاز


في هندسة الطاقة الحرارية الحديثة ، يقتصر استخدام غلايات أنابيب الغاز على طاقة حرارية تبلغ حوالي 360 كيلو وات وضغط تشغيل يبلغ حوالي 1 ميجا باسكال.

الحقيقة هي أنه عند تصميم وعاء عالي الضغط ، مثل المرجل ، يتم تحديد سمك الجدار من خلال القيم المحددة للقطر وضغط العمل ودرجة الحرارة.

عندما يتم تجاوز معلمات التحديد المحددة ، يتبين أن سمك الجدار المطلوب كبير بشكل غير مقبول. بالإضافة إلى ذلك ، يجب مراعاة متطلبات السلامة ، لأن انفجار غلاية بخار كبيرة ، مصحوبًا بإطلاق فوري لكميات كبيرة من البخار ، يمكن أن يؤدي إلى كارثة.

مع أحدث التقنيات ومتطلبات السلامة الحالية ، يمكن اعتبار غلايات أنابيب الغاز عفا عليها الزمن ، على الرغم من أن عدة آلاف من هذه الغلايات ذات الطاقة الحرارية التي تصل إلى 700 كيلوواط لا تزال قيد التشغيل ، وتخدم المؤسسات الصناعية والمباني السكنية.


3.2 غلايات أنابيب المياه


تم تطوير غلاية أنبوب الماء استجابة للطلبات المتزايدة باستمرار لزيادة إنتاج البخار وضغط البخار. الحقيقة هي أنه عندما يكون البخار والماء ذو ​​الضغط المتزايد في أنبوب ليس قطره كبير جدًا ، فإن متطلبات سمك الجدار تكون معتدلة وسهلة التنفيذ. تعتبر الغلايات البخارية لأنبوب الماء أكثر تعقيدًا في التصميم من غلايات أنابيب الغاز. ومع ذلك ، يتم تسخينها بسرعة ، وهي مقاومة للانفجار عمليًا ، ويمكن تعديلها بسهولة وفقًا للتغيرات في الحمل ، كما يسهل نقلها ، ويمكن إعادة تكوينها بسهولة في حلول التصميم وتسمح بحمل زائد كبير. يكمن عيب غلاية أنابيب المياه في وجود العديد من الوحدات والتجمعات في تصميمها ، ويجب ألا تسمح وصلاتها بالتسرب عند الضغوط ودرجات الحرارة المرتفعة. بالإضافة إلى ذلك ، يصعب الوصول إلى وحدات الضغط لمثل هذا المرجل للإصلاحات.

يتكون غلاية أنبوب الماء من حزم من الأنابيب المتصلة في نهاياتها بأسطوانة (أو براميل) ذات قطر متوسط ​​، ويتم تركيب النظام بأكمله فوق غرفة الاحتراق ومحاطة بغلاف خارجي. تجبر الحواجز غازات المداخن على المرور عبر حزم الأنبوب عدة مرات ، مما يؤدي إلى نقل حرارة أكثر اكتمالاً. تستخدم البراميل (ذات التصميمات المختلفة) كخزانات للمياه والبخار ؛ يتم اختيار قطرها ليكون في حده الأدنى من أجل تجنب الصعوبات النموذجية لمراجل أنابيب الغاز. غلايات أنابيب المياه هي من الأنواع التالية: أفقية مع أسطوانة طولية أو عرضية ، رأسية مع براميل بخار واحدة أو أكثر ، إشعاع ، عمودي مع أسطوانة عمودية أو عرضية ومجموعات من هذه الخيارات ، في بعض الحالات مع الدوران القسري.


استنتاج


لذلك ، في الختام ، يمكننا القول أن الغلايات عنصر مهم في إمداد المبنى بالحرارة. عند اختيار الرهانات ، من الضروري مراعاة المؤشرات الفنية والتقنية والاقتصادية والميكانيكية وغيرها من أجل نوع أفضل من إمداد المبنى بالحرارة. تنقسم مصانع الغلايات ، حسب طبيعة المستهلكين ، إلى طاقة وتدفئة وتدفئة. حسب نوع الناقل الحراري المنتج ، يتم تقسيمهم إلى بخار وماء ساخن.

في عملي ، يتم النظر في أنواع الغلايات التي تعمل بالغاز والكهرباء والوقود الصلب ، بالإضافة إلى أنواع الرهانات ، مثل غلايات أنابيب الغاز وأنابيب المياه.

مما سبق ، يجدر إبراز إيجابيات وسلبيات أنواع مختلفة من الغلايات.

مزايا المراجل الغازية هي كما يلي: الكفاءة ، مقارنة بأنواع الوقود الأخرى ، سهولة التشغيل (تشغيل الغلاية آلي بالكامل) ، الطاقة العالية (يمكنك تسخين مساحة كبيرة) ، القدرة على تركيب المعدات في المطبخ (إذا قوة المرجل تصل إلى 30 كيلو واط) ، الحجم الصغير ، صديقة للبيئة (سيتم إطلاق القليل من المواد الضارة في الغلاف الجوي).

عيوب الغلايات الغازية: قبل التركيب لا بد من الحصول على تصريح من شركة غازجورتيخنادزور ، وخطر تسرب الغاز ، ومتطلبات معينة للغرفة التي تم تركيب المرجل فيها ، ووجود أتمتة تمنع وصول الغاز في حالة حدوث تسرب أو عدم وجود تهوية.

مزايا الغلايات الكهربائية: السعر المنخفض ، سهولة التركيب ، الاكتناز والوزن المنخفض - يمكن تعليق الغلايات الكهربائية على الحائط وتوفير المساحة المفيدة ، الأمان (بدون لهب مفتوح) ، سهولة التشغيل ، لا تتطلب الغلايات الكهربائية غرفة منفصلة ( غرفة المرجل) ، لا تتطلب تركيب مدخنة ، لا تتطلب عناية خاصة ، بلا ضوضاء ، صديقة للبيئة - لا توجد انبعاثات وروائح ضارة.

الأسباب الرئيسية التي تحد من توزيع الغلايات الكهربائية بعيدة كل البعد عن كل المناطق ، فمن الممكن تخصيص عدة عشرات من الكيلووات من الكهرباء ، تكلفة عالية نوعا ما للكهرباء ، انقطاع التيار الكهربائي.

أولاً ، دعنا نسلط الضوء على عيوب غلايات الوقود الصلب: أولاً وقبل كل شيء ، تستخدم مراجل تسخين الوقود الصلب الوقود الصلب ، الذي يتميز بنقل حرارة منخفض نسبيًا. في الواقع ، من أجل تدفئة منزل كبير بجودة عالية ، سيتعين عليك إنفاق الكثير من الوقود والوقت. بالإضافة إلى ذلك ، سوف يحترق الوقود بسرعة كبيرة - في غضون ساعتين إلى أربع ساعات. بعد ذلك ، إذا لم يكن المنزل دافئًا بدرجة كافية ، فسيتعين عليك إعادة إشعال النار. علاوة على ذلك ، لهذا ، ستحتاج أولاً إلى تنظيف الفرن من الفحم والرماد المتشكل. عندها فقط سيكون من الممكن إضافة الوقود وإعادة إشعال النار. كل هذا يتم باليد.

من ناحية أخرى ، تتمتع غلايات الوقود الصلب ببعض المزايا. على سبيل المثال ، ليس من الصعب إرضاءه بشأن الوقود. في الواقع ، يمكنهم العمل بشكل فعال على جميع أنواع الوقود الصلب - الخشب ، والجفت ، والفحم ، وبشكل عام ، أي شيء يمكن أن يحترق. بالطبع ، من الممكن الحصول على مثل هذا الوقود في معظم مناطق بلادنا بسرعة وليس بتكلفة باهظة ، وهي حجة جادة لصالح غلايات الوقود الصلب. بالإضافة إلى ذلك ، هذه الغلايات آمنة تمامًا ، لذا يمكن تركيبها إما في الطابق السفلي من المنزل أو في مكان قريب. في الوقت نفسه ، يمكنك التأكد من عدم حدوث انفجار رهيب بسبب تسرب الوقود. بالطبع ، ليست هناك حاجة لتجهيز مكان خاص لتخزين الوقود - لدفن الخزانات لتخزين الغاز أو وقود الديزل في الأرض.

يوجد حاليًا نوعان رئيسيان من غلايات البخار ، وهما أنبوب الغاز وأنبوب الماء. غلايات أنابيب الغاز هي تلك الغلايات التي تتدفق فيها غازات عالية الحرارة داخل اللهب وأنابيب الدخان ، مما يعطي حرارة للمياه المحيطة بالأنابيب. تتميز غلايات أنابيب المياه بحقيقة أن المياه الساخنة تتدفق عبر الأنابيب ، ويتم غسل الأنابيب بالخارج بواسطة الغازات.


فهرس


1.Boyko E.A.، Shpikov AA، محطات الغلايات ومولدات البخار (الخصائص الهيكلية لوحدات غلايات الطاقة) - كراسنويارسك ، 2003.

.بريوخانوف أون. وحدات الغلايات الغازية. كتاب مدرسي. INFRA-M. - 2007.

.GOST 23172-78. الدجل. المصطلحات والتعريفات. - تعريف غلايات "لتوليد البخار أو لتسخين المياه تحت الضغط".

.Dvoinishnikov VA et al. تصميم وحساب محطات الغلايات والمراجل: كتاب مدرسي للمدارس الفنية في تخصص "هندسة الغلايات" / V.А. Dvoinishnikov ، L.V. ديف ، م. إيزيوموف. - م: هندسة ميكانيكية ، 1988.

.Levin I.M. ، Botkachik I.A. ، عوادم الدخان ومراوح محطات الطاقة القوية ، M. - L. ، 1962.

.Maksimov V.M. ، وحدات غلايات ذات سعة بخار كبيرة ، M. ، 1961.

.تيخوميروف ك. Sergeenko E. S. "هندسة الحرارة والتدفئة والغاز والتهوية." كتاب مدرسي. للجامعات. الطبعة الرابعة ، القس. و أضف. - م: Stroyizdat ، 1991

.تعد موسوعة "KrugosvetUniversalnaya" موسوعة علمية شهيرة على الإنترنت.


دروس خصوصية

بحاجة الى مساعدة في استكشاف موضوع؟

سيقوم خبراؤنا بتقديم المشورة أو تقديم خدمات التدريس حول الموضوعات التي تهمك.
ارسل طلبمع الإشارة إلى الموضوع الآن للتعرف على إمكانية الحصول على استشارة.