1.1 Šilumos perdavimo skysčių tipo pasirinkimas

2. Šilumos tiekimo sistemos ir jos sudėties parinkimas ir pagrindimas

3. Šilumos tiekimo kitimo grafikų sudarymas. Metinis kuro ekvivalentas.

4. Reguliavimo būdo pasirinkimas. Temperatūros grafiko skaičiavimas

4.1 Šilumos tiekimo valdymo būdo pasirinkimas

4.2 Vandens temperatūrų skaičiavimas šildymo sistemose su priklausoma jungtimi

4.2.1 Vandens temperatūra šildymo tinklo tiekimo linijoje, о С

4.2.2 Iš šildymo sistemos ištekančio vandens temperatūra

4.2.3 Vandens temperatūra po maišymo įrenginio (lifto)

4.3 Karšto vandens tiekimo sistemos perreguliavimas

4.4 Vandens suvartojimo iš šilumos tinklų vėdinimui ir vandens temperatūros po vėdinimo sistemų skaičiavimas

4.5 Tinklinio vandens debito nustatymas vandens šildymo tinklo tiekimo ir grąžinimo vamzdynuose

4.5.1 Vandens srautas šildymo sistemoje

4.5.2 Vandens suvartojimas vėdinimo sistemoje

4.5.3 Vandens suvartojimas karšto vandens sistemoje.

4.5.4 Vidutinė svertinė temperatūra šildymo tinklo grįžtamojoje linijoje.

5. Tinklinio vandens suvartojimo pagal objektus ir iš viso diagramų sudarymas

6. Šilumos tinklų klojimo tipo ir būdo pasirinkimas

7. Šilumos tinklų hidraulinis skaičiavimas. Pjezometrinio grafiko braižymas

7.1.Vandens šildymo tinklo hidraulinis skaičiavimas

7.2 Šakotųjų šilumos tinklų hidraulinis skaičiavimas

7.2.1 Pagrindinės magistralės I - TK atkarpos apskaičiavimas

7.2.2 Atšakos TK apskaičiavimas - Zh1.

7.2.3 Droselio poveržlių skaičiavimas šilumos tinklo atšakose

7.3 Pjezometrinio grafiko braižymas

7.4 Siurblių pasirinkimas

7.4.1 Tinklo siurblio pasirinkimas

7.4.2 Įkrovimo siurblio pasirinkimas

8. Šilumos tinklų terminis skaičiavimas. Izoliacinio sluoksnio storio apskaičiavimas

8.1 Pagrindiniai tinklo parametrai

8.2 Izoliacinio sluoksnio storio apskaičiavimas

8.3 Šilumos nuostolių skaičiavimas

9. Garo vamzdyno terminiai ir hidrauliniai skaičiavimai

9.1 Hidraulinis garo linijos skaičiavimas

9.2 Garo vamzdžio izoliacinio sluoksnio storio apskaičiavimas

10. Šilumos tiekimo šaltinio šiluminės grandinės skaičiavimas. Pagrindinės ir pagalbinės įrangos parinkimas.

10.1 Šaltinio duomenų lentelė

11. Bazinės įrangos parinkimas

11.1 Garo katilų pasirinkimas

11.2 Deaeratorių parinkimas

11.3 Tiekimo siurblių pasirinkimas

12. Šildymo vandens šildytuvų terminis skaičiavimas

12.1 Garo / vandens šildytuvas

12.2 Kondensato aušintuvo dydžio nustatymas

13. Šilumos tiekimo sistemos techniniai ir ekonominiai rodikliai

Išvada

Bibliografija

įžanga

Pramonės įmonės ir būsto bei komunalinių paslaugų sektorius sunaudoja didžiulį šilumos kiekį technologinėms reikmėms, vėdinimui, šildymui ir karšto vandens tiekimui. Šiluminę energiją garo ir karšto vandens pavidalu gamina kombinuotos šilumos ir elektros jėgainės, pramoniniai ir centralizuoto šildymo katilai.

Įmonių perkėlimas prie pilnos kaštų apskaitos ir savifinansavimo, planuojamas kuro kainų didėjimas ir daugelio įmonių perėjimas prie dviejų ir trijų pamainų darbo reikalauja rimtų pertvarkymų projektuojant ir eksploatuojant gamybos ir šildymo katilines.

Pramonės ir šildymo katilinės turi užtikrinti nenutrūkstamą ir kokybišką šilumos tiekimą būsto ir komunalinio sektoriaus įmonėms ir vartotojams. Šilumos tiekimo patikimumo ir efektyvumo didinimas labai priklauso nuo katilinių agregatų kokybės ir yra racionalus. suprojektuota katilinės šildymo schema. Pirmaujantys projektavimo institutai sukūrė ir tobulina gamybos ir šildymo katilinių racionalias šildymo schemas ir standartinius projektus.

Šio kursinio projekto tikslas – įgyti įgūdžių ir susipažinti su šilumos tiekimo vartotojams apskaičiavimo metodais, konkrečiu atveju – apskaičiuojant dviejų gyvenamųjų rajonų ir pramonės įmonės šilumos tiekimą iš šilumos tiekimo šaltinio. Taip pat buvo keliamas tikslas susipažinti su galiojančiais valstybės standartais, su šilumos tiekimu susijusiais statybos kodeksais ir norminiais aktais, susipažinti su tipine šilumos tinklų ir katilinių įranga.

Šiame kursiniame projekte bus sudaryti kiekvieno objekto šilumos tiekimo pokyčių grafikai, nustatomas metinis ekvivalentinio kuro tiekimas šilumai tiekti. Bus atliekami skaičiavimai ir sudaryti temperatūrų grafikai bei tinklo vandens suvartojimo grafikai pagal objektus ir sumoje. Atliktas šilumos tinklų hidraulinis skaičiavimas, pastatytas pjezometrinis grafikas, parinkti siurbliai, atliktas šilumos tinklų terminis skaičiavimas, paskaičiuotas izoliacinės dangos storis. Nustatytas šilumos tiekimo šaltinyje susidarančių garų srautas, slėgis ir temperatūra. Parenkama pagrindinė įranga, apskaičiuojamas šildymo vandens šildytuvas.

Projektas yra edukacinio pobūdžio, todėl jame numatyta skaičiuoti katilinės šildymo schemą tik maksimaliu žiemos režimu. Likę režimai taip pat bus paveikti, bet netiesiogiai.

1. Aušinimo skysčių tipo ir jų parametrų parinkimas

1.1 Šilumos perdavimo skysčių tipo pasirinkimas

Šilumnešio ir šilumos tiekimo sistemos pasirinkimas priklauso nuo techninių ir ekonominių sumetimų ir daugiausia priklauso nuo šilumos šaltinio tipo ir šilumos apkrovos tipo.

Mūsų kursiniame projekte yra trys šilumos tiekimo objektai: pramonės įmonė ir 2 gyvenamieji rajonai.

Remdamiesi rekomendacijomis gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų šildymui, vėdinimui ir karšto vandens tiekimui, priimame vandens šilumos tiekimo sistemą. Taip yra todėl, kad vanduo, palyginti su garais, turi daug pranašumų, būtent:

a) didesnis šilumos tiekimo sistemos efektyvumas dėl to, kad abonentiniuose įrenginiuose nėra kondensato ir garo nuostolių, kurie atsiranda garo sistemose;

b) padidinta vandens sistemos talpa.

Pramonės įmonei garą naudojame kaip vieną šilumos nešiklį technologiniams procesams, šildymui, vėdinimui ir karšto vandens tiekimui.

1.2 Šilumnešių parametrų pasirinkimas

Proceso garo parametrai nustatomi pagal vartotojų reikalavimus ir atsižvelgiant į slėgio bei šilumos nuostolius šilumos tinkluose.

Atsižvelgiant į tai, kad nėra duomenų apie hidraulinius ir šilumos nuostolius tinkluose, remdamiesi eksploatavimo ir projektavimo patirtimi imame specifinius slėgio nuostolius ir aušinimo skysčio temperatūros sumažėjimą dėl šilumos nuostolių garo vamzdyne, atitinkamai

Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta pirmiau, garų temperatūra vartotojo įleidimo angoje yra 0 С:

Pagal garo prisotinimo slėgį gautoje garo temperatūroje pas vartotoją

Garų slėgis šaltinio išleidimo angoje, atsižvelgiant į priimtus hidraulinius nuostolius, bus MPa:

Garų prisotinimo temperatūra esant slėgiui

kur 0 С

Taigi, pagaliau priimta

Šilumos tiekimo sistemoje vanduo imamas kaip šilumnešis, kad atitiktų šildymo, vėdinimo ir karšto vandens tiekimo apkrovas. Pasirinkimas susijęs su tuo, kad gyvenamuosiuose ir visuomeniniuose pastatuose centralizuoto šildymo sistemose, siekiant atitikti sanitarinius standartus, būtina paimti vandenį kaip šilumos nešiklį. Leidžiama naudoti įmonėms kaip garo šilumnešį technologiniams procesams, šildymui, vėdinimui ir karšto vandens tiekimui su galimybių studija. Trūkstant duomenų galimybių studijai atlikti ir nesant to poreikio (nenumatyta užduotyje), karštas vanduo galiausiai imamas kaip šilumos nešiklis gyvenamųjų patalpų šildymui, vėdinimui ir karšto vandens tiekimui bei pramonės įmonė.

4.1 Projektinės dokumentacijos skyrių sudėtis ir jų turinio reikalavimai pateikti.

4.2 Projektuojant naudojama įranga ir medžiagos, standartizacijos srities dokumentais nustatytais atvejais, turi turėti atitikties Rusijos normų ir standartų reikalavimams sertifikatus, taip pat Rostekhnadzor leidimą juos naudoti.

4.3 Projektuojant katilines su garo ir karšto vandens katilais, kurių garo slėgis didesnis nei 0,07 MPa (0,7 kgf / cm 2) ir kurių vandens temperatūra aukštesnė nei 115 ° C, būtina laikytis atitinkamų taisyklių ir reglamentų. pramonės saugos srityje, taip pat dokumentų standartizacijos srityje.

4.4 Naujų ir rekonstruojamų katilinių projektavimas turi būti vykdomas pagal nustatyta tvarka parengtas ir suderintas šilumos tiekimo schemas arba investicijų į statybą pagrindimą, priimtą rajonų planavimo schemose ir projektuose, miestų bendruosiuose planuose. , miesteliuose ir kaimo gyvenvietėse, išvardintų gyvenamųjų, pramoninių ir kitų funkcinių zonų ar atskirų objektų planavimo projektai.

4.5 Neleidžiama projektuoti katilinių, kurioms nustatyta tvarka nenustatyta kuro rūšis. Kuro rūšis ir klasifikacija (pagrindinis, avarinis, jei reikia) nustatomos susitarus su regioninėmis įgaliotomis institucijomis. Pristatymo kiekis ir būdas turi būti suderinti su kurą tiekiančiomis organizacijomis.

4.6 Katilinės pagal paskirtį šilumos tiekimo sistemoje skirstomos į:

• centrinis centralizuoto šildymo sistemoje;
• centralizuoto ir decentralizuoto šilumos tiekimo sistemos, pagrįstos kombinuota šilumos ir elektros gamyba, piko;
• autonominės decentralizuoto šilumos tiekimo sistemos.

4.7 pagal paskirtį skirstomi į:

• šildymas – tiekti šilumos energiją šildymo, vėdinimo, oro kondicionavimo ir karšto vandens tiekimo sistemoms;
• šildymas ir gamyba - tiekti šilumos energiją šildymo, vėdinimo, oro kondicionavimo, karšto vandens tiekimo, proceso šilumos tiekimo sistemoms;
• pramoninis – tiekti šiluminę energiją technologinėms šilumos tiekimo sistemoms.

4.8 Katilinės pagal šilumos energijos tiekimo vartotojams patikimumą skirstomos į pirmos ir antros kategorijų katilines (pagal SP 74.13330).

• katilinės, kurios yra vienintelis šilumos tiekimo sistemos šiluminės energijos šaltinis;
• katilinės, tiekiančios šilumos energiją pirmos ir antros kategorijų vartotojams, neturintiems individualių rezervinių šilumos energijos šaltinių. Vartotojų sąrašai pagal kategorijas nustatomi projektavimo užduotyje.

4.9 Katilinėse su garo ir garo-vandens katilais, kurių bendra instaliuota šiluminė galia didesnė kaip 10 MW, siekiant padidinti patikimumą ir energijos vartojimo efektyvumą, rekomenduojama įrengti mažos galios garo turbininius generatorius, kurių įtampa yra 0,4 kV su garo priešslėginės turbinos galimybių studijose katilinių arba įmonių, kuriose jos yra, elektros apkrovoms padengti. Po turbinų panaudotas garas gali būti naudojamas: technologiniam garo tiekimui vartotojams, vandens šildymui šilumos tiekimo sistemose, katilinės pagalbinėms reikmėms.

Tokių įrenginių projektavimas turėtų būti atliekamas pagal.

Karšto vandens katiluose, kuriuose naudojamas skystasis ir dujinis kuras, šiems tikslams leidžiama naudoti dujų turbinas arba dyzelinius įrenginius.

Projektuojant elektros energijos antstatą, skirtą elektros energijai gaminti katilinės savo reikmėms ir (arba) perduoti ją į tinklą, tai turėtų būti atliekama pagal,. Jei norminiuose dokumentuose nustatytų patikimumo ir saugos reikalavimų nepakanka projektinei dokumentacijai parengti arba tokie reikalavimai nenustatyti, turi būti parengtos ir nustatyta tvarka patvirtintos specialios techninės sąlygos.

4.10 Pastatų ir konstrukcijų šilumos tiekimui iš blokinių modulinių katilinių katilinės įrangą turėtų būti įmanoma eksploatuoti be nuolatinio personalo.

4.11 Katilinės numatoma šiluminė galia nustatoma kaip maksimalaus valandinio šilumos energijos suvartojimo šildymui, vėdinimui ir oro kondicionavimui, vidutinių valandinių šiluminės energijos karšto vandens tiekimui ir šiluminės energijos sąnaudų technologiniams tikslams suma. . Nustatant numatomą katilinės šiluminę galią, taip pat reikia atsižvelgti į šilumos energijos suvartojimą katilinės pagalbiniams poreikiams, nuostolius katilinėje ir šilumos tinkluose, atsižvelgiant į sistemos energinį efektyvumą. atsižvelgti.

4.12 Numatomas šilumos energijos suvartojimas technologiniams tikslams turi būti paimtas pagal projektinę užduotį. Šiuo atveju reikėtų atsižvelgti į tai, kad individualiems vartotojams gali nesutapti maksimalus šiluminės energijos suvartojimas.

4.13 Apskaičiuotas valandinis šilumos energijos suvartojimas šildymui, vėdinimui, oro kondicionavimui ir karšto vandens tiekimui turi būti imamas pagal projektinę užduotį, nesant tokių duomenų - nustatomas pagal SP 74.13330, taip pat pagal rekomendacijas.

4.14 Katilinėje įrengtų katilų skaičius ir galia turi būti parenkami, užtikrinant:

• projektinė galia (katilinės šiluminė galia pagal 4.11);
• stabilus katilų darbas esant minimaliai leistinai apkrovai šiltuoju metų laiku.

Sugedus didžiausiam pagal našumą katilui pirmosios kategorijos katilinėse, likę katilai turi tiekti šilumos energiją pirmosios kategorijos vartotojams:

• proceso šilumos tiekimo ir vėdinimo sistemoms - tokiu kiekiu, kuris nustatomas pagal minimalias leistinas apkrovas (nepriklausomai nuo lauko temperatūros);
• šildymui ir karšto vandens tiekimui - tokiu kiekiu, kuris nustatomas pagal šalčiausio mėnesio režimą.

Sugedus vienam katilui, nepriklausomai nuo katilinės kategorijos, antros kategorijos vartotojams tiekiamas šilumos kiekis turi būti teikiamas pagal SP 74.13330 reikalavimus.

Katilinėse įrengtų katilų skaičius ir jų eksploatacinės savybės turėtų būti nustatomos remiantis techniniais ir ekonominiais skaičiavimais.

Katilinėse turėtų būti įrengti bent du katilai; antros kategorijos pramoninėse katilinėse - vieno katilo įrengimas.

4.15 Katilinių projektuose turi būti naudojami katilai, ekonomaizeriai, oro šildytuvai, priešslėgio turbinos, dujų turbinos ir stūmokliniai dujiniai įrenginiai su 0,4 kV generatoriais, pelenų rinktuvais ir kita įranga, modulinės transportuojamos, pilnos gamyklinės ir instaliacinės parengties.

4.16 Pagalbinių įrenginių blokų su vamzdynais, automatinio valdymo, reguliavimo, signalizavimo sistemomis ir padidintos gamyklinės parengties elektros įrangos projektai rengiami pagal montavimo organizacijų užsakymą ir pavedimus.

4.17 Atviras įrangos montavimas skirtingose ​​klimato zonose galimas, jei tai leidžiama pagal gamintojų nurodymus ir atitinka triukšmo charakteristikų reikalavimus SP 51.13330 ir.

4.18 Katilinės technologinės įrangos išdėstymas ir išdėstymas turi užtikrinti:

• remonto darbų mechanizavimo sąlygos;
• galimybė remonto darbų metu naudoti grindų kėlimo ir transportavimo mechanizmus bei įrenginius.

Įrangos mazgų ir vamzdynų, sveriančių daugiau nei 50 kg, remontui, kaip taisyklė, turėtų būti numatyti inventoriaus kėlimo įrenginiai. Jei neįmanoma naudoti inventoriaus kėlimo įrenginių, turi būti įrengti stacionarūs kėlimo įrenginiai (keltuvai, telferiai, tiltiniai ir tiltiniai kranai).

4.19 Katilinėse pagal projektavimo užduotį turi būti numatytos remonto zonos arba patalpos remonto darbams atlikti. Tokiu atveju reikėtų atsižvelgti į galimybę atitinkamose pramonės įmonių ar specializuotų organizacijų tarnybose atlikti nurodytos įrangos remonto darbus.

4.20 Pagrindiniuose projekte priimtuose techniniuose sprendimuose turi būti numatyta:

• įrangos veikimo patikimumas ir saugumas;
• maksimalus katilinės energinis efektyvumas;
• ekonomiškai pagrįstos statybos, eksploatacijos ir remonto išlaidos;
• darbo apsaugos reikalavimai;
• reikalingos sanitarinės ir gyvenimo sąlygos eksploatuojančiam ir prižiūrinčiam personalui;
• aplinkos apsaugos reikalavimus.

4.21 Katilo įrangos, vamzdynų, jungiamųjų detalių, dujų kanalų, ortakių ir dulkių vamzdynų šiluminė izoliacija turi būti atlikta atsižvelgiant į SP 60.13330 ir SP 61.13330 reikalavimus.

Tame pačiame skyriuje:

PRATARMĖ

„Dujos saugios tik tinkamai eksploatuojamos

dujų katilinės įranga“.

Naudojimo instrukcijoje pateikiama pagrindinė informacija apie karšto vandens katilinę, veikiančią dujiniu (skystu) kuru, nagrinėjamos katilinių ir pramonės objektų šilumos tiekimo sistemų scheminės schemos. Instrukcija taip pat:

• • pateikiama pagrindinė informacija iš šilumos inžinerijos, hidraulikos, aerodinamikos;

• • teikia informaciją apie energetinį kurą ir jų deginimo organizavimą;

• • akcentavo vandens ruošimo karšto vandens katilams ir šilumos tinklams klausimus;

• • svarstomas dujinių katilinių karšto vandens katilų ir pagalbinės įrangos įrenginys;

• • pateiktos katilinių dujų tiekimo schemos;

• • pateikiamas daugelio prietaisų ir automatinio valdymo schemų bei saugos automatikos aprašymas;

• • didelis dėmesys buvo skirtas katilinių agregatų ir pagalbinės įrangos eksploatavimo klausimams;

• • svarstyti katilų ir pagalbinės įrangos nelaimingų atsitikimų prevencijos, pirmosios pagalbos teikimo nukentėjusiems nuo nelaimingų atsitikimų klausimai;

• suteikia pagrindinę informaciją apie efektyvaus šilumos ir elektros išteklių naudojimo organizavimą.

Šis naudotojo vadovas skirtas dujinių katilinių operatorių perkvalifikavimui, atitinkamos profesijos mokymui ir kvalifikacijos kėlimui, taip pat gali būti naudingas: specialybės „Šilumos ir dujų tiekimas“ studentams ir studentams bei operatyviniam dispečeriniam personalui organizuojant dispečerinę. automatizuotų katilinių eksploatavimo paslauga. Didesniu mastu medžiaga pateikiama karšto vandens katilinėms, kurių talpa iki 5 Gcal, su „Turboterm“ tipo dujiniais vamzdžiais katilais.

Užsisakę Mokomosios ir metodinės medžiagos katilinės operatoriui rinkinį, Gausite knygą „Žinių apibrėžimas. Katilinės operatoriaus testas“. O ateityje iš manęs gausite ir nemokamą, ir mokamą informacinę medžiagą.

ĮVADAS

Šiuolaikinė mažo ir vidutinio našumo katilų technologija vystosi šiomis kryptimis:

• energijos vartojimo efektyvumo didinimas visais įmanomais būdais mažinant šilumos nuostolius ir maksimaliai išnaudojant kuro energetinį potencialą;
• katilo agregato dydžio mažinimas dėl kuro degimo proceso intensyvėjimo ir šilumos mainų krosnyje ir šildymo paviršiuose;
• kenksmingų toksinių emisijų (CO, NO x, SO v) mažinimas;
• katilo bloko patikimumo gerinimas.

Diegiama nauja degimo technologija, pavyzdžiui, pulsuojančiuose katiluose. Tokio katilo degimo kamera yra akustinė sistema su dideliu išmetamųjų dujų turbulencijos laipsniu. Pulsuojančio degimo katilų degimo kameroje nėra degiklių, taigi ir degiklio. Dujos ir oras tiekiamas su pertraukomis maždaug 50 kartų per sekundę per specialius pulsuojančius vožtuvus, o degimo procesas vyksta visame krosnies tūryje. Deginant kurą krosnyje, pakyla slėgis, didėja degimo produktų greitis, todėl labai suaktyvėja šilumos mainų procesas, atsiranda galimybė sumažinti katilo dydį ir svorį, nereikia didelių gabaritų ir brangių kaminų. Tokių katilų veikimas pasižymi mažu CO ir N0 x emisiju. Tokių katilų efektyvumas siekia 96 %.

Japonijos kompanijos Takuma vakuuminis karšto vandens katilas yra sandarus indas, pripildytas tam tikru kiekiu gerai išvalyto vandens. Katilo krosnis yra liepsnos vamzdis, esantis žemiau skysčio lygio. Virš vandens lygio garo erdvėje sumontuoti du šilumokaičiai, kurių vienas yra įtrauktas į šildymo kontūrą, o kitas veikia karšto vandens tiekimo sistemoje. Dėl nedidelio vakuumo, automatiškai palaikomo katilo viduje, jame užverda žemesnėje nei 100 o C temperatūroje vanduo. Išgaravęs jis kondensuojasi ant šilumokaičių, o paskui teka atgal. Išvalytas vanduo iš įrenginio niekur nepašalinamas, o parūpinti reikiamą kiekį nėra sunku. Taip buvo pašalinta katilo vandens cheminio paruošimo problema, kurios kokybė yra nepakeičiama patikimo ir ilgalaikio katilo agregato veikimo sąlyga.

Amerikiečių kompanijos „Teledyne Laars“ šildymo katilai yra vandens vamzdžių instaliacijos su horizontaliu šilumokaičiu, pagamintu iš briaunuotų varinių vamzdžių. Tokių katilų, vadinamų hidrauliniais katilais, savybė yra galimybė juos naudoti ant neapdoroto tinklo vandens. Šie katilai užtikrina didelį vandens srauto greitį per šilumokaitį (daugiau nei 2 m/s). Taigi, jei vanduo korozuoja įrangą, susidariusios dalelės nusės bet kur, išskyrus katilo šilumokaitį. Esant kietam vandeniui, greitas srautas sumažins arba neleis susidaryti nuosėdoms. Didelio greičio poreikis lėmė kūrėjus sprendimą kuo labiau sumažinti katilo vandens dalies tūrį. Priešingu atveju reikalingas per galingas cirkuliacinis siurblys, kuris sunaudoja daug elektros energijos. Pastaruoju metu Rusijos rinkoje pasirodė daugybės užsienio firmų ir jungtinių užsienio bei Rusijos įmonių, kuriančių įvairiausią katilų įrangą, gaminiai.

1 pav. Tarptautinės kompanijos LOOS prekės ženklo Unitat karšto vandens katilas

1 - degiklis; 2 - durys; 3 - akutė; 4 - šilumos izoliacija; 5 - dujinio vamzdžio šildymo paviršius; 6 - liukas į katilo vandens erdvę; 7- ugnies vamzdis (laužavietė); 8 - atšaka, skirta vandens tiekimui į katilą; 9 - karšto vandens išleidimo anga; 10 - išmetamųjų dujų kanalas; 11 - apžvalgos langas; 12 - drenažo vamzdynas; 13 - atraminis rėmas

Šiuolaikiniai mažos ir vidutinės galios karšto vandens ir garo katilai dažnai atliekami kaip ugniakuro arba liepsnos-dujiniai katilai. Šie katilai išsiskiria dideliu efektyvumu, mažu nuodingų dujų išmetimu, kompaktiškumu, aukštu automatizavimo laipsniu, naudojimo paprastumu ir patikimumu. Fig. 1 parodytas tarptautinės kompanijos LOOS firmos Unimat kombinuotas ugnies ir vamzdinis karšto vandens katilas. Katilas turi pakurą, pagamintą iš liepsnos vamzdžio 7, iš šonų nuplaunama vandeniu. Liepsnos vamzdžio priekiniame gale yra šarnyrinės durys 2 su dviejų sluoksnių šilumos izoliacija 4. Durelėse sumontuotas degiklis 1. Degimo produktai iš liepsnos vamzdžio patenka į konvekcinio dujų vamzdžio paviršių 5, kuriame susidaro. judesiu abiem kryptimis, tada palikite katilą per dujų kanalą 10. Vanduo į katilą tiekiamas vamzdžiu 8, o karštas vanduo šalinamas vamzdžiu 9. Katilo išoriniai paviršiai yra termiškai izoliuoti 4. Liepsnai stebėti durelėse įrengiamas akutė 3. Katilo būklės apžiūra. išorinė dujų vamzdžio paviršiaus dalis gali būti padaryta per liuką 6, o galinė korpuso dalis - per apžiūros langą 11. Vandeniui iš katilo išleisti yra numatytas drenažo vamzdis 12. Katilas sumontuotas ant atraminio rėmo 13.

Siekiant įvertinti efektyvų energijos išteklių naudojimą ir sumažinti vartotojų išlaidas kurui ir energijos tiekimui, „Energijos taupymo įstatymas“ numato energetinį auditą. Remiantis šių apklausų rezultatais, kuriamos priemonės įmonės šilumos ir elektros įrenginių tobulinimui. Ši veikla yra tokia:

• • šilumos ir elektros įrenginių (katilų) keitimas modernesniais;

• • šilumos tinklo hidraulinis skaičiavimas;

• • šilumos vartojimo objektų hidraulinių režimų reguliavimas;

• • šilumos suvartojimo normavimas;

• • atitvarinių konstrukcijų defektų šalinimas ir energiškai efektyvių konstrukcijų įdiegimas;

• personalo perkvalifikavimas, kvalifikacijos kėlimas ir materialinis skatinimas už efektyvų kuro ir energijos išteklių naudojimą.

Įmonėms, turinčioms nuosavus šilumos šaltinius, būtinas kvalifikuotų katilų operatorių mokymas. Apmokytiems, atestuotiems asmenims, turintiems teisę aptarnauti katilus, gali būti leista aptarnauti katilus. Šis operatoriaus mokymo vadovas skirtas būtent šioms problemoms išspręsti.

1 SKYRIUS. PAGRINDINĖS KATILŲ IR ŠILUMOS TIEKIMO SISTEMŲ SCHEMOS

1.1. Karšto vandens katilinės, veikiančios dujiniu kuru, pagrindinė šiluminė schema

Fig. 1.1 parodyta pagrindinė karšto vandens katilinės, veikiančios uždaroje karšto vandens tiekimo sistemoje, šiluminė schema. Pagrindinis šios schemos privalumas – santykinai mažas vandens gerinimo įrenginio ir tiekimo siurblių našumas, trūkumas – karšto vandens tiekimo abonentų įrangos brangimas (reikia įrengti šilumokaičius, kuriuose šiluma perduodama iš tinklo). vandens į vandenį, naudojamą karšto vandens tiekimui). Karšto vandens katilai patikimai veikia tik išlaikant pastovų per juos praeinančio vandens srautą nurodytose ribose, neatsižvelgiant į vartotojo šilumos apkrovos svyravimus. Todėl karšto vandens katilų šiluminėse grandinėse šilumos energijos tiekimo į tinklą reguliavimas pagal kokybišką grafiką, t.y. keičiant iš katilo išeinančio vandens temperatūrą.

Projektinei vandens temperatūrai prie įvado į šilumos tinklą užtikrinti schemoje numatyta galimybė sumaišyti reikiamą grįžtamojo tinklo vandens kiekį (G per) į iš katilus išeinantį vandenį per aplinkkelio liniją. Pašalinti žematemperatūrinę katilo galinių šildymo paviršių koroziją į grįžtantį šildymo vandenį, kurio temperatūra žemesnė nei 60 °C, kai veikia su gamtinėmis dujomis, ir žemesnė nei 70-90 °C, kai naudojamas mažai ir daug sieros turintis mazutas. , karštas vanduo, išeinantis iš katilo, sumaišomas naudojant recirkuliacinį siurblį į grįžtamąjį vandens tiekimą.

1.1 pav. Pagrindinė katilinės šiluminė schema. Viengrandė, priklausoma su recirkuliaciniais siurbliais

1 - karšto vandens boileris; 2-5 - tinklo, recirkuliacijos, žaliavinio ir papildomo vandens siurbliai; 6- makiažo vandens bakelis; 7, 8 - žalio ir chemiškai išvalyto vandens šildytuvai; 9, 11 - vandens ir garų aušintuvai; 10 - deaeratorius; 12 - cheminio vandens valymo įrengimas.

1.2 pav. Pagrindinė katilinės šiluminė schema. Dvigubos grandinės, priklauso su hidrauliniu adapteriu

1 - karšto vandens boileris; 2 katilų cirkuliacinis siurblys; 3- tinklo šildymo siurblys; 4- tinklo vėdinimo siurblys; 5 siurblių karšto vandens tiekimui; 6- cirkuliacinis siurblys; 7-vanduo-vanduo šildytuvas karšto vandens tiekimui; 8-purvo filtras; 9 reagentų vandens valymas; 10 hidraulinis adapteris; 11 membranų bakas.

1.2. Šilumos tinklų scheminės schemos. Atvirieji ir uždarieji šilumos tinklai

Vandens šilumos tiekimo sistemos skirstomos į uždaras ir atviras. Uždarosiose sistemose šilumos tinkluose cirkuliuojantis vanduo naudojamas tik kaip šilumos nešiklis, bet nėra paimamas iš tinklo. Atvirose sistemose šilumos tinkle cirkuliuojantis vanduo naudojamas kaip šilumos nešiklis ir iš dalies arba visiškai paimamas iš tinklų karšto vandens tiekimui ir technologiniams tikslams.

Pagrindiniai uždarų vandens šilumos tiekimo sistemų privalumai ir trūkumai:

• • stabili į abonentinius įrenginius tiekiamo karšto vandens kokybė, kuri nesiskiria nuo vandentiekio vandens kokybės;

• vietinio karšto vandens tiekimo įrenginių sanitarinio valdymo paprastumas ir šildymo sistemos tankio kontrolė;

• • karšto vandens tiekimo abonentų įrangos ir veikimo sudėtingumas;

• • vietinių karšto vandens įrenginių korozija dėl nedeaeruoto vandentiekio vandens patekimo į juos;

• • nuosėdų krituliai vandens-vandens šildytuvuose ir vietinio karšto vandens tiekimo vamzdynuose su padidinto karbonatinio (laikino) kietumo vandeniu (Zh iki ≥ 5 mg-ekv / kg);

• esant tam tikros kokybės vandentiekio vandeniui, esant uždaroms šilumos tiekimo sistemoms, būtina imtis priemonių vietinio karšto vandens tiekimo įrenginių antikoroziniam atsparumui padidinti arba prie abonento įvadų įrengti specialius įrenginius, skirtus deguonies šalinimui ar vandens stabilizavimui iš čiaupo ir apsaugai. nuo dumblo.

Pagrindiniai atviro vandens šilumos tiekimo sistemų privalumai ir trūkumai:

• • galimybė karšto vandens tiekimui naudoti mažo potencialo (esant žemesnei nei 30-40 о С temperatūrai) pramonės šiluminius išteklius;

• • supaprastinti ir atpiginti abonentinius įėjimus bei padidinti vietinio karšto vandens tiekimo įrenginių ilgaamžiškumą;

• galimybė tranzitinei šilumai naudoti vienvamzdes linijas;

• • stoties įrangos komplikacija ir brangimas dėl būtinybės statyti vandens valymo įrenginius ir grimo įrenginius, skirtus vandens suvartojimui karšto vandens tiekimui kompensuoti;

• • vandens valymas turėtų užtikrinti vandens nuskaidrinimą, minkštinimą, oro pašalinimą ir bakteriologinį vandens valymą;

• • į vandens paėmimo angą tiekiamo vandens nestabilumas pagal sanitarinius rodiklius;

• • šilumos tiekimo sistemos sanitarinės kontrolės komplikacija;

• šilumos tiekimo sistemos sandarumo kontrolės komplikacija.

1.3. Temperatūros grafikas šildymo apkrovos kokybės kontrolei

Yra keturi šildymo apkrovos reguliavimo būdai: kokybinis, kiekybinis, kokybinis-kiekybinis ir protarpinis (tarpai). Kokybiškas reguliavimas – tai šilumos tiekimo reguliavimas keičiant karšto vandens temperatūrą, išlaikant pastovų vandens kiekį (debitą); kiekybinis - reguliuojant šilumos tiekimą, keičiant vandens srautą esant pastoviai temperatūrai prie įėjimo į valdomą įrenginį; kokybinis ir kiekybinis - reguliuojant šilumos tiekimą tuo pačiu metu keičiant srautą ir vandens temperatūrą; nutrūkstamas, arba, kaip paprastai vadinamas, reguliavimas tarpais - reguliuojant šilumos tiekimą periodiškai atjungiant šildymo įrenginius nuo šilumos tinklų. Temperatūros grafikas aukštos kokybės šilumos tiekimo reguliavimui šildymo sistemoms su konvekciniais-spinduliuojančiais šildymo įrenginiais ir prijungtoms prie šilumos tinklo pagal lifto schemą apskaičiuojamas pagal formules:

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

čia T 1 – tiekiamo vandens temperatūra tiekimo linijoje (karštas vanduo), o C; Т 2 - vandens, patenkančio į šildymo tinklą iš šildymo sistemos, temperatūra (grįžtamasis vanduo), о С; T 3 – vandens, patenkančio į šildymo sistemą, temperatūra, apie C; t n - lauko oro temperatūra, apie С; t vn - vidinė oro temperatūra, apie С; u yra maišymo koeficientas; tie patys pavadinimai su indeksu "p" nurodo projektavimo sąlygas. Šildymo sistemoms su konvekciniais-spinduliuojančiais šildymo įrenginiais ir tiesiogiai, be lifto prijungtoms prie šilumos tinklų, reikia imti u = 0 ir T 3 = T 1. Tomsko miesto šilumos apkrovos kokybinio reguliavimo temperatūros grafikas parodytas 1.3 pav.

Nepriklausomai nuo pasirinkto centrinio reguliavimo būdo, vandens temperatūra šildymo tinklo tiekimo vamzdyje turi būti ne žemesnė už karšto vandens tiekimo sąlygų nustatytą lygį: uždaroms šilumos tiekimo sistemoms - ne žemesnė kaip 70 °C, atviros šilumos tiekimo sistemos - ne žemesnė kaip 60 ° C. Vandens temperatūra tiekimo vamzdyne atrodo kaip nutrūkusi linija grafike. Esant žemai temperatūrai 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., o vandens temperatūra tiekimo vamzdyne yra pastovi (T 1 = T 1i = const), o šildymo įrenginius galima valdyti tiek kiekybiniu, tiek su pertraukomis (vietiniais praėjimais) metodu. Šildymo įrenginių (sistemų) kasdienio veikimo valandų skaičius šiame lauko temperatūrų diapazone nustatomas pagal formulę:

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

Pavyzdys: temperatūrų T 1 ir T 2 nustatymas temperatūrų grafiko braižymui

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 o ​​C. T 2 = 63,1 - (95 - 70) * (95 - 70) * (20 - (-11) = 49,7 o C

Pavyzdys: Šildymo įrenginių (sistemų) paros eksploatavimo valandų skaičiaus nustatymas lauko temperatūros intervale t n> t ni. Lauko oro temperatūra lygi t n = -5 o C. Tokiu atveju šildymo instaliacija turi dirbti per parą

n = 24 * (20 - (-5) / (20 - (-11) = 19,4 valandos per dieną).

1.4. Šilumos tinklų pjezometrinis grafikas

Aukštos įvairiuose šilumos tiekimo sistemos taškuose nustatomos naudojant vandens slėgio grafikus (pjezometrinius grafikus), kuriuose atsižvelgiama į įvairių veiksnių tarpusavio įtaką:

• • šilumos trasos geodezinis profilis;

• • slėgio nuostoliai tinkle;

• šilumos vartojimo sistemos aukštis ir kt.

Hidrauliniai šildymo tinklo veikimo režimai skirstomi į dinaminius (kai cirkuliuoja aušinimo skystis) ir statinius (kai aušinimo skystis yra ramybės būsenoje). Statiniu režimu sistemos galvutė yra nustatyta 5 m virš aukščiausios vandens padėties žymos joje ir pavaizduota horizontalia linija. Tiekimo ir grąžinimo vamzdynams yra viena statinė viršutinė linija. Abiejų vamzdynų galvutės yra išlygintos, nes vamzdynai sujungiami naudojant šilumos vartojimo sistemas ir maišymo trumpiklius lifto mazguose. Slėgio linijos tiekimo ir grąžinimo vamzdynams dinaminiu režimu skiriasi. Slėgio linijų nuolydžiai visada nukreipti palei aušinimo skysčio eigą ir apibūdina slėgio nuostolius vamzdynuose, nustatomus kiekvienai atkarpai pagal šilumos tinklo vamzdynų hidraulinį skaičiavimą. Pjezometrinio grafiko padėties pasirinkimas grindžiamas šiomis sąlygomis:

• • slėgis bet kuriame grįžtamosios linijos taške neturi viršyti leistino darbinio slėgio vietinėse sistemose. (ne daugiau kaip 6 kgf / cm 2);

• • slėgis grįžtamajame vamzdyne turi užtikrinti vietinių šildymo sistemų viršutinių prietaisų užpildymą;

• • galva grįžtamojoje linijoje, kad nesusidarytų vakuumas, turi būti ne žemesnė kaip 5-10 m.w.;

• • slėgis tinklo siurblio siurbimo pusėje turi būti ne mažesnis kaip 5 mWC;

• • slėgis bet kurioje tiekimo vamzdyno vietoje turi būti didesnis už virimo slėgį esant maksimaliai (projektinei) aušinimo skysčio temperatūrai;

• turimas aukštis tinklo galiniame taške turi būti lygus arba didesnis už apskaičiuotą slėgio nuostolį abonento įėjime esant apskaičiuotam aušinimo skysčio srautui.

Daugeliu atvejų, judant pjezometrą aukštyn arba žemyn, neįmanoma nustatyti tokio hidraulinio režimo, kuriame visos prijungtos vietinės šildymo sistemos galėtų būti sujungtos pagal paprasčiausią priklausomą grandinę. Tokiu atveju turėtumėte sutelkti dėmesį į įrengimą vartotojų įvaduose, visų pirma priešslėgio reguliatorių, siurblių ant sąramos, įėjimo grąžinimo ar tiekimo linijose arba pasirinkti nepriklausomą jungtį su šildymo įrengimu. vandens šildytuvai (boilai) pas vartotojus. Šilumos tinklų pjezometrinis grafikas parodytas 1.4 pav.

Išvardykite pagrindinius šildymo sistemos elementus. Pateikite atvirojo ir uždarojo šilumos tinklų apibrėžimą, įvardykite šių tinklų privalumus ir trūkumus.

1. 1. Atskirame lape parašykite pagrindinę savo katilinės įrangą ir jos charakteristikas.

1. 1. Kokius šilumos tinklus žinote apie įrenginį? Koks yra jūsų šilumos tinklo temperatūros grafikas?

1. 1. Koks temperatūros grafiko tikslas? Kas nulemia lūžio temperatūrą temperatūros grafike?

1. 1. Kokia pjezometrinio grafiko paskirtis? Koks yra liftų, jei tokių yra, vaidmuo šilumos mazguose?

1. Atskirame lape surašykite kiekvieno šilumos tiekimo sistemos elemento (katilo, šilumos tinklo, šilumos vartotojo) veikimo ypatybes. Visada atsižvelkite į šias savybes savo darbe! Operatoriaus vadovas kartu su bandymo užduočių rinkiniu turėtų tapti žinynu savo darbą gerbiančiam operatoriui.

Mokomosios medžiagos komplektas katilo operatoriui kainuoja 760 rb.Jis išbandyta katilinių operatorių mokymo centruose, atsiliepimai labai geri, tiek iš Specialiųjų technologijų studentų, tiek iš dėstytojų. PIRKTI

vandens ir vandens garai, dėl kurių išskiriamos vandens ir garo šilumos tiekimo sistemos. Vanduo, kaip šilumnešis, naudojamas iš rajoninių katilinių, daugiausia su karšto vandens katilais ir per šildymo vandens šildytuvus iš garo katilų.

Vanduo, kaip šilumos nešiklis, turi nemažai pranašumų, palyginti su garais. Kai kurie iš šių privalumų ypač svarbūs tiekiant šilumą iš kogeneracinių elektrinių. Pastarosios apima galimybę transportuoti vandenį dideliais atstumais, ženkliai neprarandant jo energetinio potencialo, t.y. jo temperatūra (vandens temperatūros kritimas didelėse sistemose yra mažesnis nei 1 ° С 1 km kelio). Garo energetinis potencialas – jo slėgis – transportuojant mažėja reikšmingiau, vidutiniškai 0,1 – 0,15 MPa 1 km trasos. Taigi vandens sistemose garo slėgis turbinų ištraukime gali būti labai mažas (nuo 0,06 iki 0,2 MPa), o garo sistemose – iki 1–1,5 MPa. Padidėjus garo slėgiui turbinos išleidimo angose, kogeneracinėje elektrinėje didėja kuro sąnaudos ir sumažėja elektros energijos gamyba pagal šilumos suvartojimą.

Kiti vandens, kaip šilumnešio, privalumai – mažesnė vietinių vandens šildymo sistemų prijungimo prie šildymo tinklų, o atvirų sistemų – ir vietinio karšto vandens tiekimo sistemų kaina. Vandens, kaip šilumnešio, privalumai – galimybė centralizuotai (prie šilumos šaltinio) reguliuoti šilumos tiekimą vartotojams, keičiant vandens temperatūrą. Naudojant vandenį, jį lengva eksploatuoti – vartotojai (neišvengiama naudojant garą) neturi kondensato nutekėjimo ir kondensato grąžinimo siurblinių agregatų.

Fig. 4.1 yra karšto vandens katilinės schema.

Ryžiai. 4.1 Karšto vandens katilinės schema: 1 - tinklo siurblys; 2 - karšto vandens boileris; 3 - cirkuliacinis siurblys; 4 - chemiškai išvalyto vandens šildytuvas; 5 - žaliavinio vandens šildytuvas; 6 - vakuuminis deaeratorius; 7 - makiažo siurblys; 8 - žaliavinio vandens siurblys; 9 - cheminis vandens valymas; 10 - garų aušintuvas; 11 - vandens srovės ežektorius; 12 - ežektoriaus tiekimo bakas; 13 - išmetimo siurblys.

Karšto vandens katilinės dažnai statomos naujai statomose teritorijose prieš paleidžiant kogeneracinius ir magistralinius šilumos tinklus nuo kogeneracijos iki nurodytų katilinių. Taip paruošiama šilumos apkrova kogeneracinei jėgainei, kad pradėjus eksploatuoti šildymo turbinas jų ištraukimai būtų pilnai apkrauti. Tada karšto vandens katilai naudojami kaip piko arba budėjimo katilai. Pagrindinės plieninių karšto vandens katilų charakteristikos pateiktos 4.1 lentelėje.

4.1 lentelė

5. Centralizuotas šilumos tiekimas iš rajoninių katilinių (garas).

6. Centralizuoto šildymo sistemos.

Įrenginių kompleksas, skirtas šilumnešiui paruošti, transportuoti ir naudoti, sudaro centralizuotą šilumos tiekimo sistemą.

Centralizuotos šilumos tiekimo sistemos vartotojams tiekia mažo ir vidutinio potencialo (iki 350 °C) šilumą, kurios gamybai reikia apie 25% viso šalyje pagaminamo kuro. Šiluma, kaip žinia, yra viena iš energijos rūšių, todėl sprendžiant pagrindinius atskirų objektų ir teritorinių regionų aprūpinimo energija klausimus, šilumos tiekimas turėtų būti svarstomas kartu su kitomis energijos tiekimo sistemomis – elektros ir dujų tiekimu.

Šilumos tiekimo sistemą sudaro šie pagrindiniai elementai (inžinerinės konstrukcijos): šilumos šaltinis, šilumos tinklai, abonentiniai įvadai ir vietinės šilumos vartojimo sistemos.

Šilumos šaltiniai centralizuotose šilumos tiekimo sistemose yra kombinuotos šilumos ir elektros jėgainės (CHP), kurios vienu metu gamina ir elektros energiją, ir šilumą, arba didelės katilinės, kartais vadinamos centralizuotomis šilumos stotimis. Vadinamos šilumos tiekimo sistemos, pagrįstos kogeneracinėmis elektrinėmis "šildymas".

Šaltinyje gauta šiluma perduodama į vieną ar kitą šilumnešį (vandenį, garą), kuris šilumos tinklais transportuojamas į vartotojų abonentinius įvadus. Šilumos perdavimui dideliais atstumais (daugiau nei 100 km) gali būti naudojamos chemiškai surištos šilumos perdavimo sistemos.

Priklausomai nuo aušinimo skysčio judėjimo organizavimo, šilumos tiekimo sistemos gali būti uždaros, pusiau uždaros ir atviros.

V uždaros sistemos vartotojas sunaudoja tik dalį šilumnešyje esančios šilumos, o pats šilumnešis kartu su likusiu šilumos kiekiu grįžta į šaltinį, kur vėl pasipildo šiluma (dviejų vamzdžių uždaros sistemos).

V pusiau uždaros sistemos vartotojas sunaudoja tiek dalį jam tiekiamos šilumos, ir dalį paties šilumnešio, o likusieji šilumnešio ir šilumos kiekiai grįžta į šaltinį (dviejų vamzdžių atviros sistemos).

V atviros sistemos, tiek patį aušinimo skystį, tiek jame esančią šilumą vartotojas visiškai sunaudoja (vieno vamzdžio sistemos).

Centralizuotose šilumos tiekimo sistemose naudojamas šilumnešis vandens ir vandens garai, dėl kurių išskiriamos vandens ir garo šilumos tiekimo sistemos.

Vanduo, kaip šilumos nešiklis, turi nemažai pranašumų, palyginti su garais. Kai kurie iš šių privalumų ypač svarbūs tiekiant šilumą iš kogeneracinių elektrinių. Pastarosios apima galimybę transportuoti vandenį dideliais atstumais, ženkliai neprarandant jo energetinio potencialo, t.y. jo temperatūra, vandens temperatūros sumažėjimas didelėse sistemose yra mažesnis nei 1 ° C 1 km trasos). Garo energetinis potencialas – jo slėgis – transportuojant mažėja reikšmingiau, vidutiniškai 0,1 – 0,15 MPa 1 km trasos. Taigi vandens sistemose garo slėgis turbinų ištraukime gali būti labai mažas (nuo 0,06 iki 0,2 MPa), o garo sistemose – iki 1–1,5 MPa. Padidėjus garo slėgiui turbinos išleidimo angose, kogeneracinėje elektrinėje didėja kuro sąnaudos ir sumažėja elektros energijos gamyba pagal šilumos suvartojimą.

Be to, vandens sistemos leidžia palaikyti švarų garo šildymo vandens kondensatą kogeneracinėje elektrinėje, nereikalaujant brangių ir sudėtingų garo keitiklių. Naudojant garo sistemas, kondensatas iš vartotojų grįžta dažnai užterštas ir toli gražu ne visiškai (40–50%), todėl jo valymui ir papildomo katilo tiekimo vandens paruošimui reikia didelių išlaidų.

Kiti vandens, kaip šilumnešio, privalumai – mažesnė vietinių vandens šildymo sistemų prijungimo prie šildymo tinklų, o atvirų sistemų – ir vietinio karšto vandens tiekimo sistemų kaina. Vandens, kaip šilumnešio, privalumai – galimybė centralizuotai (prie šilumos šaltinio) reguliuoti šilumos tiekimą vartotojams, keičiant vandens temperatūrą. Naudojant vandenį, jį lengva eksploatuoti – vartotojai (neišvengiama naudojant garą) neturi kondensato nutekėjimo ir kondensato grąžinimo siurblinių agregatų.

7. Vietinis ir decentralizuotas šilumos tiekimas.

Decentralizuotoms šilumos tiekimo sistemoms naudojami garo arba karšto vandens katilai, montuojami atitinkamai garo ir karšto vandens katiluose. Katilų tipo pasirinkimas priklauso nuo šilumos vartotojų pobūdžio ir reikalavimų šilumnešio tipui. Šilumos tiekimas į gyvenamuosius ir visuomeninius pastatus, kaip taisyklė, atliekamas naudojant šildomą vandenį. Pramonės vartotojams reikia ir pašildyto vandens, ir garo.

Gamybos ir šildymo katilinė vartotojus aprūpina ir reikiamų parametrų garu, ir karštu vandeniu. Juose sumontuoti garo katilai, kurie yra patikimesni, nes jų uodegos šildymo paviršiai nėra veikiami tokios didelės išmetamųjų dujų korozijos kaip karšto vandens.

Karšto vandens katilų ypatybė – garų nebuvimas, todėl pramoninių vartotojų tiekimas yra ribotas, o papildomam vandeniui degazuoti reikia naudoti vakuuminius deaeratorius, kurie yra sunkiau valdomi nei įprasti atmosferiniai. Tačiau šiose katilinėse katilų vamzdynų schema yra daug paprastesnė nei garo. Kadangi sunku išvengti kondensato iškritimo ant uodegos šildymo paviršių nuo vandens garų išmetamosiose dujose, padidėja karšto vandens katilų gedimo dėl korozijos rizika.

Ketvirtinės ir grupinės šilumos gamybos įrenginiai, skirti tiekti šilumą vienam ar keliems kvartalams, gyvenamųjų namų grupei ar vienbučiams, visuomeniniams pastatams gali būti autonominio (decentralizuoto) ir vietinio šilumos tiekimo šaltiniai. Šie įrenginiai, kaip taisyklė, yra šildymas.

Vietinis šilumos tiekimas naudojamas gyvenamuosiuose rajonuose, kurių šilumos poreikis ne didesnis kaip 2,5 MW mažų gyvenamųjų ir gamybinių pastatų grupėms, nutolusioms nuo miesto, šildymui ir karšto vandens tiekimui arba kaip laikinas šilumos tiekimo šaltinis prieš pagrindinį. paleisti naujai pastatytose teritorijose. Katilinėse su vietiniu šilumos tiekimu galima įrengti ketaus sekcijinius, plieninius suvirintus, vertikalius-horizontalius-cilindrinius garo ir karšto vandens katilus. Ypač daug žada neseniai rinkoje pasirodę karšto vandens katilai.

Pakankamai stipriai pablogėjus esamiems centralizuoto šilumos tiekimo šilumos tinklams ir trūkstant reikiamo finansavimo jiems pakeisti, trumpesni decentralizuoto (autonominio) šilumos tiekimo šilumos tinklai yra perspektyvesni ir ekonomiškesni. Perėjimas prie autonominio šilumos tiekimo tapo įmanomas po to, kai rinkoje pasirodė labai efektyvūs mažos šiluminės galios katilai, kurių efektyvumas ne mažesnis kaip 90%.

Buitinių katilų pramonėje pasirodė veiksmingi panašūs katilai, pavyzdžiui, Borisoglebsko gamyklos. Tai yra „Khoper“ tipo katilai (7.1 pav.), sumontuoti moduliniuose transportuojamuose automatizuotuose MT / 4,8 / tipo katiluose. Katilinės taip pat veikia automatiniu režimu, kadangi "Khoper-80E" katile yra sumontuota elektra valdoma automatika (2.4 pav.).

7.1 pav. Bendras „Khoper“ katilo vaizdas: 1 - akutė, 2 - traukos jutiklis, 3 - vamzdis, 4 - katilas, 5 - automatikos blokas, 6 - termometras, 7 - temperatūros jutiklis, 8 - uždegiklis, 9 - degiklis, 10 - termostatas, - 11 - jungtis, 12 - degiklio vožtuvas, 13 - dujotiekis, 14 - uždegimo vožtuvas, 15 - išleidimo kamštis, 16 - uždegimo paleidimas, 17 - dujų išleidimo anga, 18 - šildymo vamzdžiai, 19 - skydai, 20 - durys, 21 - laidas su euro kištuku.

7.2 pav. parodyta gamyklinė vandens šildytuvo su šildymo sistema montavimo schema.

7.2 pav. Vandens šildytuvo su šildymo sistema montavimo schema: 1 - boileris, 2 - čiaupas, 3 - deaeratorius, 3 - išsiplėtimo bako jungiamosios detalės, 5 - radiatorius, 6 - išsiplėtimo bakas, 7 - vandens šildytuvas, 8 - apsauginis vožtuvas, 9 - siurblys

Khoper katilų pristatymo komplekte yra importuota įranga: cirkuliacinis siurblys, apsauginis vožtuvas, elektromagnetas, automatinis oro vožtuvas, išsiplėtimo bakas su jungiamosiomis detalėmis.

Modulinėms katilinėms ypač perspektyvūs „KVa“ tipo katilai, kurių galia iki 2,5 MW. Jie tiekia šilumą ir karštą vandenį keliems daugiaaukščiams gyvenamojo komplekso pastatams.

„KVA“ automatinis karšto vandens katilo agregatas, veikiantis žemo slėgio gamtinėmis dujomis esant slėgiui, skirtas šildyti vandenį, naudojamą šildymo, karšto vandens tiekimo ir vėdinimo sistemose. Katilo bloke yra karšto vandens katilas su šilumos rekuperatoriumi, blokinis automatizuotas dujų degiklis su automatikos sistema, kuri užtikrina reguliavimą, valdymą, parametrų stebėjimą ir avarinę apsaugą. Jame įrengta autonominė vandentiekio sistema su uždaromaisiais vožtuvais ir apsauginiais vožtuvais, todėl paprasta rikiuotis katilinėje. Katilo agregatas pasižymi patobulintomis aplinkos charakteristikomis: azoto oksidų kiekis degimo produktuose yra mažesnis, palyginti su norminiais reikalavimais, anglies monoksido buvimas praktiškai artimas nuliui.

Tam pačiam tipui priklauso automatizuotas dujinis katilas „Flagman“. Jame yra du įmontuoti briaunuoti vamzdiniai šilumokaičiai, kurių vieną galima prijungti prie šildymo sistemos, kitą – prie karšto vandens tiekimo sistemos. Abu šilumokaičiai gali būti kraunami kartu.

Paskutinių dviejų tipų karšto vandens katilų perspektyva slypi tame, kad juose išmetamų dujų temperatūra yra pakankamai žema, nes naudojami šilumokaičiai arba įmontuoti šilumokaičiai su briaunuotais vamzdžiais. Tokių katilų efektyvumas yra 3-4% didesnis lyginant su kitų tipų katilais, kurie neturi šilumos rekuperatorių.

Taip pat naudojamas oro šildymas. Šiuo tikslu naudojami VRK-S tipo oro šildytuvai, pagaminti Teploservis LLC, Kamensk-Shakhtinsky, Rostovo sritis, sujungti su dujinio kuro krosnimi, kurios galia yra 0,45-1,0 MW. Karšto vandens tiekimui šiuo atveju montuojamas MORA-5510 tipo dujinis vandens šildytuvas. Esant vietiniam šilumos tiekimui, katilai ir katilų įranga parenkami pagal aušinimo skysčio (šildomo vandens ar garo) temperatūros ir slėgio reikalavimus. Kaip šilumos nešiklis šildymui ir karšto vandens tiekimui, kaip taisyklė, imamas vanduo, o kartais ir garai, kurių slėgis yra iki 0,17 MPa. Nemažai pramoninių vartotojų aprūpinami garais, kurių slėgis siekia iki 0,9 MPa. Šilumos tinklai turi minimalų ilgį. Aušinimo skysčio parametrai, taip pat šilumos tinklų terminiai ir hidrauliniai darbo režimai atitinka vietinio šildymo ir karšto vandens tiekimo sistemų darbo režimą.

Tokio šilumos tiekimo privalumai – maža šilumos tiekimo šaltinių ir šilumos tinklų kaina; montavimo ir priežiūros paprastumas; greitas paleidimas; įvairių tipų katilų su plačiu šildymo pajėgumų diapazonu.

Decentralizuoti vartotojai, kurie dėl didelių atstumų nuo kogeneracinės elektrinės negali būti padengti centralizuotu šilumos tiekimu, turi turėti racionalų (efektyvų) šilumos tiekimą, atitinkantį šiuolaikinį techninį lygį ir komfortą.

Kuro sąnaudų šilumos tiekimui mastai yra labai dideli. Šiuo metu pramoninių, visuomeninių ir gyvenamųjų pastatų šilumą tiekia apie 40 + 50% katilinių, o tai yra neefektyvu dėl mažo efektyvumo (katilinėse kuro degimo temperatūra yra apie 1500 ° C, o šiluma vartotojui tiekiama žymiai žemesnėje temperatūroje (60 + 100 OS)).

Taigi, neracionalus kuro naudojimas, kai dalis šilumos patenka į vamzdį, lemia kuro ir energijos išteklių išeikvojimą (FER).

Energiją taupanti priemonė – decentralizuotų šilumos tiekimo sistemų su išsklaidytais autonominiais šilumos šaltiniais sukūrimas ir diegimas.

Šiuo metu tikslingiausios yra decentralizuotos šilumos tiekimo sistemos, pagrįstos netradiciniais šilumos šaltiniais, tokiais kaip: saulė, vėjas, vanduo.

Netradicinė energija:

Šilumos tiekimas šilumos siurblių pagrindu;

Šilumos tiekimas autonominių vandens šilumos generatorių pagrindu.

Decentralizuotų šilumos tiekimo sistemų plėtros perspektyvos:

1. Decentralizuotoms šilumos tiekimo sistemoms nereikia ilgų šilumos trasų, todėl – didelių kapitalo sąnaudų.

2. Decentralizuotų šilumos tiekimo sistemų naudojimas gali ženkliai sumažinti kenksmingų išmetamųjų teršalų kiekį deginant kurą į atmosferą, o tai pagerina aplinkos būklę.

3. Šilumos siurblių naudojimas decentralizuotose šilumos tiekimo sistemose pramoniniams ir civiliniams objektams leidžia, palyginti su katilinėmis, sutaupyti kuro 6 + 8 kg kuro ekvivalento. 1 Gcal generuojamos šilumos, kuri yra maždaug 30 -: - 40%.

4. Decentralizuotos sistemos TN pagrindu sėkmingai naudojamos daugelyje užsienio šalių (JAV, Japonijoje, Norvegijoje, Švedijoje ir kt.). Šilumos siurblių gamyba užsiima daugiau nei 30 įmonių.

5. PTS MPEI katedros OTT laboratorijoje įrengta autonominė (decentralizuota) šilumos tiekimo sistema išcentrinio vandens šilumos generatoriaus pagrindu.

Sistema veikia automatiniu režimu, palaikydama vandens temperatūrą tiekimo linijoje bet kuriuo intervalu nuo 60 iki 90 ° C.

Sistemos šilumos transformacijos koeficientas m = 1,5 -: - 2, o efektyvumas apie 25%.

6. Tolimesniam decentralizuotų šilumos tiekimo sistemų energinio efektyvumo didinimui reikalingi moksliniai ir techniniai tyrimai, siekiant nustatyti optimalius darbo režimus.

8. Šilumos nešiklio ir šilumos tiekimo sistemos pasirinkimas.

Šilumnešio ir šilumos tiekimo sistemos pasirinkimas priklauso nuo techninių ir ekonominių sumetimų ir daugiausia priklauso nuo šilumos šaltinio tipo ir šilumos apkrovos tipo. Rekomenduojama kiek įmanoma supaprastinti šildymo sistemą. Kuo paprastesnė sistema, tuo pigiau ją sukurti ir eksploatuoti. Paprasčiausi sprendimai pasiekiami naudojant vieną aušinimo skystį visų tipų šilumos apkrovai.

Jeigu rajono šilumos apkrovą sudaro tik šildymas, vėdinimas ir karšto vandens tiekimas, tai dažniausiai naudojamas šildymas dviejų vamzdžių vandens sistema... Tais atvejais, kai, be šildymo, vėdinimo ir karšto vandens tiekimo, vietovėje yra ir nedidelė technologinė apkrova, kuriai reikalinga padidinto potencialo šiluma, šildymui racionalu naudoti trijų vamzdžių vandens sistemas. Padidėjusiai potencialiai apkrovai patenkinti naudojama viena iš sistemos tiekimo linijų.

Tais atvejais, kai kai pagrindinė rajono šilumos apkrova yra padidinto potencialo technologinė apkrova, o sezoninė šilumos apkrova nedidelė; dažniausiai garai.

Renkantis šilumos tiekimo sistemą ir šilumnešio parametrus, atsižvelgiama į visų elementų techninius ir ekonominius rodiklius: šilumos šaltinį, tinklą, abonentinius įrenginius. Energetiškai vanduo yra pelningesnis nei garas. Daugiapakopis vandens šildymas kogeneracinėje elektrinėje leidžia padidinti specifinę kombinuotą elektros ir šilumos energijos gamybą, taip padidinant kuro taupymą. Naudojant garo sistemas, visą šilumos apkrovą paprastai sugeria aukštesnio slėgio išmetamieji garai, o tai sumažina specifinę kombinuotą elektros energijos gamybą.

Šaltinyje gauta šiluma perduodama į vieną ar kitą šilumnešį (vandenį, garą), kuris šilumos tinklais transportuojamas į vartotojų abonentinius įvadus.

Priklausomai nuo aušinimo skysčio judėjimo organizavimo, šilumos tiekimo sistemos gali būti uždaros, pusiau uždaros ir atviros.

Priklausomai nuo šilumos vamzdynų skaičiaus šilumos tinkle, vandens šilumos tiekimo sistemos gali būti vienvamzdės, dvivamzdės, trivamzdės, keturių vamzdžių ir kombinuotos, jeigu vamzdžių skaičius šilumos tinkle nelieka pastovus.

Uždarosiose sistemose vartotojas sunaudoja tik dalį aušinimo skystyje esančios šilumos, o pats aušinimo skystis kartu su likusiu šilumos kiekiu grįžta į šaltinį, kur pasipildo šiluma (dviejų vamzdžių uždaros sistemos). Pusiau uždarose sistemose vartotojas naudoja tiek dalį jam tiekiamos šilumos, ir dalį paties šilumnešio, o likusieji šilumnešio ir šilumos kiekiai grįžta į šaltinį (dviejų vamzdžių atviros sistemos). Atvirose sistemose tiek pats šilumnešis, tiek jame esanti šiluma yra visiškai sunaudojama vartotojo (vieno vamzdžio sistemos).

Abonentų įvaduose šiluma (o kai kuriais atvejais ir pats šilumnešis) perduodama iš šilumos tinklų į vietines šilumos vartojimo sistemas. Tuo pačiu metu daugeliu atvejų vietinėse šildymo ir vėdinimo sistemose nepanaudota šiluma panaudojama ruošiant vandenį karšto vandens tiekimo sistemoms.

Įvaduose taip pat vyksta vietinis (abonentinis) perduodamos į vietines sistemas šilumos kiekio ir potencialo reguliavimas, stebimas šių sistemų veikimas.

Priklausomai nuo priimtos įvesties schemos, t.y. priklausomai nuo priimtos šilumos perdavimo iš šilumos tinklų į vietines sistemas technologijos, numatomi šilumnešio debitai šilumos tiekimo sistemoje gali skirtis 1,5–2 kartus, o tai rodo labai reikšmingą abonentų sąnaudų poveikį šilumos tiekimo ūkiui. visa šilumos tiekimo sistema.

Centralizuotose šilumos tiekimo sistemose kaip šilumos nešiklis naudojamas vanduo ir garas, su kuriais išskiriamos vandens ir garo šilumos tiekimo sistemos.

Vanduo, kaip šilumos nešiklis, turi nemažai pranašumų, palyginti su garais; kai kurie iš šių privalumų ypač svarbūs tiekiant šilumą iš kogeneracinės elektrinės. Pastarosios apima galimybę transportuoti vandenį dideliais atstumais, ženkliai neprarandant jo energetinio potencialo, t.y. jo temperatūra, vandens temperatūros sumažėjimas didelėse sistemose yra mažesnis nei 1 ° C 1 km trasos). Garo energetinis potencialas – jo slėgis – transportuojant mažėja reikšmingiau, vidutiniškai 0,1 – 015 MPa 1 km trasos. Taigi vandens sistemose garo slėgis turbinų ištraukime gali būti labai mažas (nuo 0,06 iki 0,2 MPa), o garo sistemose – iki 1–1,5 MPa. Padidėjus garo slėgiui turbinos išleidimo angose, kogeneracinėje elektrinėje didėja kuro sąnaudos ir sumažėja elektros energijos gamyba pagal šilumos suvartojimą.

Be to, vandens sistemos leidžia palaikyti švarų garo šildymo vandens kondensatą kogeneracinėje elektrinėje, nereikalaujant brangių ir sudėtingų garo keitiklių. Naudojant garo sistemas, kondensatas iš vartotojų grįžta dažnai užterštas ir toli gražu ne visiškai (40–50%), todėl jo valymui ir papildomo katilo tiekimo vandens paruošimui reikia didelių išlaidų.

Kiti vandens, kaip šilumnešio, privalumai: mažesnė prisijungimo prie vietinių vandens šildymo sistemų šildymo tinklų, o esant atviroms sistemoms – ir vietinio karšto vandens tiekimo sistemų kaina; galimybė centralizuotai (prie šilumos šaltinio) reguliuoti šilumos tiekimą vartotojams keičiant vandens temperatūrą; eksploatavimo paprastumas - vartotojams neišvengiamų garų gaudyklių ir kondensato grąžinimo siurblių nebuvimas.

Garai, kaip šilumos nešiklis, savo ruožtu turi tam tikrų pranašumų, palyginti su vandeniu:

a) didelis universalumas, kurį sudaro galimybė patenkinti visų rūšių šilumos suvartojimą, įskaitant technologinius procesus;

b) mažesnės energijos sąnaudos aušinimo skysčiui perkelti (galios suvartojimas kondensato grąžinimui garo sistemose yra labai mažas, palyginti su elektros sąnaudomis vandeniui perkelti vandens sistemose);

c) susidarančio hidrostatinio slėgio nereikšmingumas dėl mažo garo savitojo tankio, palyginti su vandens tankiu.

Pastoviai mūsų šalyje vykdoma orientacija į ekonomiškesnes šilumos tiekimo sistemas ir nurodytos teigiamos vandens sistemų savybės prisideda prie plataus jų panaudojimo miestų ir miestelių būsto ir komunalinėse paslaugose. Mažiau vandens sistemos naudojamos pramonėje, kur daugiau nei 2/3 viso šilumos poreikio patenkina garai. Kadangi pramoninės šilumos suvartojimas sudaro apie 2/3 viso šalyje suvartojamos šilumos, garo dalis, dengianti bendrą šilumos suvartojimą, išlieka labai reikšminga.

Priklausomai nuo šilumos vamzdynų skaičiaus šilumos tinkle, vandens šilumos tiekimo sistemos gali būti vienvamzdės, dvivamzdės, trivamzdės, keturių vamzdžių ir kombinuotos, jeigu vamzdžių skaičius šilumos tinkle nelieka pastovus. Šių sistemų supaprastintos schemos pateiktos 8.1 pav.

Ekonomiškiausios vienvamzdės (atvirosios kilpos) sistemos (8.1.a pav.) yra patartinos tik tada, kai vidutinis tiekiamo tinklo vandens suvartojimas šildymo ir vėdinimo poreikiams per valandą sutampa su karšto vandens tiekimui suvartojamo vandens vidutinėmis valandomis. Tačiau daugumoje mūsų šalies regionų, išskyrus piečiausius, šildymo ir vėdinimo reikmėms tiekiamo tinklo vandens sąnaudos yra didesnės nei karšto vandens tiekimui sunaudojamo vandens sąnaudos. Esant tokiam nurodytų sąnaudų disbalansui, karšto vandens tiekimui nepanaudotą vandenį tenka nukreipti į kanalizaciją, o tai labai neekonomiška. Šiuo atžvilgiu mūsų šalyje plačiausiai paplitusios dviejų vamzdžių šilumos tiekimo sistemos: atviros (pusiau uždaros) (8.1 pav., B) ir uždarosios (uždarosios) (8.1 pav., C)

8.1 pav. Vandens šildymo sistemų schema

a - vieno vamzdžio (atviras), b - dviejų vamzdžių atviras (pusiau uždaras), c - dviejų vamzdžių uždaras (uždaras), d-kombinuotas, e-trijų vamzdžių, e-keturių vamzdžių, 1 šilumos šaltinis, 2 tiekimo vamzdis šilumos tinklas, 3 abonentų įvadas, 4 – vėdinamasis oro šildytuvas, 5 – abonentinis šilumokaitis, 6 – šildytuvas, 7 – vietinės šildymo sistemos vamzdynai, 8 – vietinis karšto vandens tiekimas, 9 – šildymo sistemos grįžtamasis vamzdynas, 10 – karšto vandens tiekimo šilumokaitis, 11 – šalto vandens tiekimas, 12 – technologiniai aparatai, 13 – karšto vandens tiekimo vamzdynas, 14 – karšto vandens recirkuliacinis vamzdynas, 15 – katilinė, 16 – karšto vandens katilas, 17 - siurblys.

Esant dideliam atstumui nuo šilumos šaltinio nuo šiluma tiekiamos teritorijos (su „priemiestinėmis“ kogeneracinėmis elektrinėmis), patartina naudoti kombinuoto šilumos tiekimo sistemas, kurios yra vieno vamzdžio ir pusiau uždaros dviejų vamzdžių sistemos derinys (pav. 8.1, d). Tokioje sistemoje kogeneracinei elektrinei priklausantis piko karšto vandens katilas yra tiesiai šiluma tiekiamoje zonoje, suformuojant papildomą karšto vandens katilinę. Iš kogeneracinės elektrinės į katilinę vienu vamzdžiu tiekiamas tik toks aukštos temperatūros vandens kiekis, kuris reikalingas karštam vandeniui tiekti. Šilumos tiekiamo ploto viduje įrengta įprasta pusiau uždara dviejų vamzdžių sistema.

Katilinėje į katile šildomą vandenį iš dviejų vamzdžių sistemos grįžtamojo vamzdyno pridedamas kogeneracinės elektrinės vanduo ir bendras vandens srautas, kurio temperatūra žemesnė nei vandens, ateinančio iš kogeneracinės, temperatūra. siunčiama į centralizuoto šilumos tiekimo tinklą. Ateityje dalis šio vandens panaudojama vietinėse karšto vandens tiekimo sistemose, o likusi dalis grąžinama į katilinę.

Trivamzdės sistemos naudojamos pramoninėse šilumos tiekimo sistemose su pastoviu vandens srautu, tiekiamu technologinėms reikmėms (8.1 pav., e). Tokios sistemos turi du tiekimo vamzdžius. Pagal vieną iš jų pastovios temperatūros vanduo patenka į technologinius įrenginius ir į šilumokaičius karštam vandeniui tiekti, pagal kitą kintamos temperatūros vanduo patenka į šildymo ir vėdinimo poreikius. Atšaldytas vanduo iš visų vietinių sistemų vienu bendru vamzdynu grąžinamas į šilumos šaltinį.

Keturių vamzdžių sistemos (8.1 pav., e) dėl didelio metalo suvartojimo yra naudojamos tik mažose sistemose, siekiant supaprastinti abonentų įvestis. Tokiose sistemose vanduo vietinėms karšto vandens tiekimo sistemoms ruošiamas tiesiai prie šilumos šaltinio (katilinėse) ir specialiu vamzdžiu tiekiamas vartotojams, kur tiesiogiai patenka į vietines karšto vandens tiekimo sistemas. Tokiu atveju abonentai neturi šildymo įrenginių karšto vandens tiekimui, o recirkuliacinis vanduo iš karšto vandens tiekimo sistemų grąžinamas į šilumos šaltinį šildymui. Kiti du tokios sistemos vamzdžiai yra skirti vietinėms šildymo ir vėdinimo sistemoms.

DVIEMĖS VANDENS ŠILDYMO SISTEMOS

Uždaros ir atviros sistemos... Dviejų vamzdžių vandens sistemos yra uždaros ir atviros. Šios sistemos skiriasi vandens ruošimo vietinėms karšto vandens sistemoms technologija (8.2 pav.). Uždarosiose karšto vandens tiekimo sistemose naudojamas vandentiekio vanduo, kuris šildomas paviršiniuose šilumokaičiuose vandeniu iš šilumos tinklų (8.2 pav., a). Atvirose sistemose vanduo karštam vandeniui tiekti imamas tiesiai iš šildymo tinklo. Vanduo iš šildymo tinklo tiekimo ir grąžinimo vamzdžių paimamas tokiais kiekiais, kad sumaišius vanduo įgytų karšto vandens tiekimui reikalingą temperatūrą (8.2 pav., b).

8.2 pav ... Vandens ruošimo karšto vandens tiekimui pas abonentą dvivamztėse vandens šilumos tiekimo sistemose schemos... a — su uždara sistema, b — atvira sistema, 1 — šildymo tinklo tiekimo ir grąžinimo vamzdynais; 2 — karšto vandens tiekimo šilumokaičiu, 3 — šalto vandens tiekimu, 4 — vietine karšto vandens tiekimo sistema, 5 — temperatūros reguliatoriumi. , 6 — maišytuvas, 7 — atbulinis vožtuvas

Uždarosiose šilumos tiekimo sistemose pats aušinimo skystis niekur nevartojamas, o tik cirkuliuoja tarp šilumos šaltinio ir vietinių šilumos vartojimo sistemų. Tai reiškia, kad tokios sistemos yra uždaros atmosferos atžvilgiu, o tai atsispindi jų pavadinime. Uždaroms sistemoms teoriškai galioja lygybė, t.y. vandens kiekis, išeinantis iš šaltinio ir patenkantis į jį, yra toks pat. Tačiau realiose sistemose visada. Dalis vandens iš sistemos prarandama per joje esančius nesandarumus: per siurblių riebokšlius, kompensacines jungtis, jungiamąsias detales ir kt. Šie vandens nutekėjimai iš sistemos yra nedideli ir gerai veikiant neviršija 0,5 % vandens tūrio sistemoje. Tačiau net ir tokiais kiekiais jie daro tam tikrą žalą, nes kartu su jais nenaudingai prarandama ir šiluma, ir aušinimo skystis.

Praktinis nuotėkių neišvengiamumas leidžia neįtraukti išsiplėtimo indų iš vandens šildymo sistemų įrangos, nes vandens nutekėjimas iš sistemos visada viršija galimą vandens tūrio padidėjimą, kai šildymo laikotarpiu padidėja jo temperatūra. Sistema papildoma vandeniu, kad kompensuotų nuotėkius prie šilumos šaltinio.

Atvirose sistemose net nesant nuotėkių būdinga nelygybė. Magistralinis vanduo, išsiliejęs iš vietinių karšto vandens tiekimo sistemų vandens čiaupų, kontaktuoja su atmosfera, t.y. tokios sistemos yra atviros atmosferai. Atvirų sistemų papildymas vandeniu dažniausiai vyksta taip pat, kaip ir uždaroms sistemoms, prie šilumos šaltinio, nors iš esmės tokiose sistemose papildymas galimas ir kituose sistemos taškuose. Atvirose sistemose makiažo vandens kiekis yra daug didesnis nei uždarose. Jei uždarose sistemose papildomas vanduo padengia tik vandens nuotėkius iš sistemos, tai atvirose sistemose jis turi kompensuoti ir numatomą vandens paėmimą.

Atvirų šilumos tiekimo sistemų nebuvimas karšto vandens tiekimo paviršinių šilumokaičių abonentų įvaduose ir jų pakeitimas pigiais maišymo įrenginiais yra pagrindinis atvirų sistemų pranašumas prieš uždaras. Pagrindinis atvirų sistemų trūkumas yra būtinybė prie šilumos šaltinio turėti galingesnę instaliaciją nei uždaros papildomos vandens grąžinimo sistemos, kad būtų išvengta korozijos ir apnašų atsiradimo šildymo įrenginiuose ir šilumos tinkluose.

Be paprastesnių ir pigesnių abonentų įvesčių, atvirosios sistemos, palyginti su uždaromis sistemomis, turi šias teigiamas savybes:

a) leisti naudoti didelius žemos kokybės atliekų šilumos kiekius, kuriuos taip pat galima įsigyti kogeneracinėje elektrinėje(turbininių kondensatorių šiluma) ir daugelyje pramonės šakų, o tai sumažina degalų sąnaudas aušinimo skysčiui ruošti;

b) suteikti galimybę numatomo šilumos šaltinio našumo sumažėjimas ir apskaičiuojant šilumos suvartojimą karštam vandeniui tiekti įrengiant centrinius karšto vandens akumuliatorius;

v) padidinti tarnavimo laiką vietinės karšto vandens tiekimo sistemos, nes jos gauna vandenį iš šilumos tinklų, kuriame nėra agresyvių dujų ir nuosėdas formuojančių druskų;

G) sumažinti šalto vandens paskirstymo tinklų skersmenis (apie 16 proc.), vandens tiekimas abonentams vietinėms karšto vandens tiekimo sistemoms per šildymo vamzdynus;

e) Paleisk į vienvamzdes sistemas, sutapus vandens suvartojimui šildymui ir karšto vandens tiekimui .

Atvirų sistemų trūkumai be padidėjusių išlaidų, susijusių su didelio kiekio makiažo vandens apdorojimu, apima:

a) galimybė, nepakankamai kruopščiai apdorojant vandenį, išmontuotame vandenyje atsirasti spalvos, o radiatorių šildymo sistemas prijungus prie šildymo tinklų per maišymo mazgus (liftą, siurblį), taip pat galimybė užteršti išardytą vandenį ir jame atsirasti kvapas dėl nuosėdų nusėdimo radiatoriuose ir specialių bakterijų vystymąsi jose;

b) didėjantis sistemos tankio valdymo sudėtingumas, kadangi atvirose sistemose papildomo vandens kiekis nebūdingas vandens nutekėjimo iš sistemos kiekiui, kaip uždarose sistemose.

Žemas originalaus vandentiekio vandens kietumas (1–1,5 mg ekv / l) palengvina atvirų sistemų naudojimą, todėl nereikia brangiai ir sudėtingai valyti vandenį nuo kalkių. Patartina naudoti atviras sistemas net ir esant labai kietiems ar koroziniams šaltiniams, nes su tokiais vandenimis uždarose sistemose būtina organizuoti vandens valymą prie kiekvieno abonento įvado, o tai daug kartų sudėtingiau ir brangiau nei vienkartinis vandens valymas. pakelti vandenį prie šilumos šaltinio atvirose sistemose.

VIENO VAMZDĖS VANDENS ŠILDYMO SISTEMOS

Vienvamzdės šilumos tiekimo sistemos abonento įvado schema parodyta 8.3 pav.

Ryžiai. 8.3. Vienvamzdžio šilumos tiekimo sistemos įvado schema

Tinklinis vanduo, kurio kiekis lygus vidutiniam valandiniam vandens debitui karšto vandens tiekimo sistemoje, į įvadą tiekiamas per pastovaus srauto aparatą 1. Mašina 2 perskirsto vandentiekio vandenį tarp karšto vandens tiekimo maišytuvo ir šildymo šilumokaičio 3 ir suteikia nustatytą vandens mišinio temperatūrą iš šildymo tiekimo po šilumokaičio. V naktį, kai nėra vandens paėmimo, vanduo, patekęs į karšto vandens tiekimo sistemą, per automatinį atsarginį aparatą 5 (automatinis "prieš srovę") nuleidžiamas į akumuliacinį rezervuarą 6, kuris užtikrina vietinių sistemų užpildymą vandeniu. . Kai vandens įsiurbimas didesnis nei vidutinis, siurblys 7 papildomai tiekia vandenį iš rezervuaro į karšto vandens tiekimo sistemą. Karšto vandens tiekimo sistemos cirkuliacinis vanduo taip pat nuleidžiamas į akumuliatorių per automatinį stiprintuvą 4. Siekiant kompensuoti šilumos nuostolius cirkuliaciniame kontūre, įskaitant akumuliatoriaus baką, automatinis įrenginys 2 palaiko šiek tiek aukštesnę nei įprastai priimtą vandens temperatūrą. karšto vandens tiekimo sistemoms.

ŠILDYMO GARINĖS SISTEMOS

8.4 pav. Garo šilumos tiekimo sistemų scheminės schemos

a - vieno vamzdžio be kondensato grąžinimo; b – dvivamzdis su kondensato grąžinimu; in - trijų vamzdžių su kondensato grąžinimu; 1 – šilumos šaltinis; 2 – garo linija; 3 abonentų įvestis; 4 – ventiliacinis šildytuvas; 5 - vietinės šildymo sistemos šilumokaitis; 6 - vietinės karšto vandens tiekimo sistemos šilumokaitis; 7 – technologinė aparatūra; 8 – kondensato nutekėjimas; 9 – drenažas;10 – kondensato surinkimo bakas; 11 – kondensato siurblys; 12 – atbulinis vožtuvas; 13 – kondensato linija

Kaip ir vandens, garo šilumos tiekimo sistemos yra vienvamzdės, dvivamzdės ir daugiavamzdės (8.4 pav.)

Vienvamzdėje garo sistemoje (8.4 pav., a) garo kondensatas iš šilumos vartotojų negrįžta į šaltinį, o naudojamas karšto vandens tiekimui ir technologinėms reikmėms arba išleidžiamas į kanalizaciją. Tokios sistemos nebrangūs ir naudojami esant mažoms garų sąnaudoms.

Praktikoje dažniausiai naudojamos dviejų vamzdžių garo sistemos su kondensato grąžinimu į šilumos šaltinį (8.4 pav., b).... Kondensatas iš individualių vietinių šilumos vartojimo sistemų surenkamas į bendrą talpyklą, esančią šilumos punkte, o po to siurbliu pumpuojamas į šilumos šaltinį. Garų kondensatas yra vertingas produktas: jame nėra kietumo druskų ir ištirpusių agresyvių dujų ir leidžia sutaupyti iki 15% garuose esančios šilumos.... Naujų tiekiamojo vandens porcijų paruošimas garo katilams paprastai reikalauja didelių išlaidų, viršijančių kondensato grąžinimo išlaidas. Kondensato grąžinimo į šilumos šaltinį tikslingumo klausimas kiekvienu konkrečiu atveju sprendžiamas remiantis techniniais ir ekonominiais skaičiavimais.

Kelių vamzdžių garo sistemos (8.4 pav., c) naudojamos pramoninėse aikštelėse, kai gaunamas garas iš kogeneracinės elektrinės ir kai jei gamybos technologijai reikalinga pora skirtingų slėgių... Atskirų garo vamzdynų, skirtų skirtingo slėgio garams, tiesimo kaštai yra mažesni nei kuro pertekliaus sąnaudos kogeneracinėje elektrinėje, kai garas tiekiamas tik vienam, didžiausiam slėgiui. ir vėlesnis jo sumažinimas abonentams, kuriems reikia mažesnio slėgio poros... Kondensato grąžinimas trijų vamzdžių sistemose vykdomas per vieną bendrą kondensato liniją. Tam, kad vartotojams būtų užtikrintas patikimas ir nenutrūkstamas garo tiekimas, kai kuriais atvejais juose klojami ir dvigubi garo vamzdynai esant vienodui garo slėgiui. Garo vamzdynų skaičius gali būti didesnis nei du, pavyzdžiui, rezervuojant skirtingo slėgio garo tiekimą iš kogeneracinės elektrinės arba jei tikslinga tiekti trijų skirtingų slėgių garą iš kogeneracinės elektrinės.

Statomi dideli pramonės centrai, vienijantys kelias įmones sudėtingos vandens ir garų sistemos su garo tiekimu technologijai ir vandens šildymo ir vėdinimo reikmėms.

Sistemų abonentų įvaduose, be įrenginių, užtikrinančių šilumos perdavimą vietinėms šilumos vartojimo sistemoms, Taip pat didelę reikšmę turi kondensato surinkimo ir jo grąžinimo į šilumos šaltinį sistema.

Į abonento įvestį atvykusios poros dažniausiai patenka į skirstytuvo šukos, iš kurio tiesiogiai arba per slėgio mažinimo vožtuvą (automatinis slėgis „po savęs“) nukreipiamas į šilumą naudojančius įrenginius.

Labai svarbu teisingai pasirinkti aušinimo skysčio parametrus. Tiekiant šilumą iš katilinių, paprastai racionalu pasirinkti aukštus aušinimo skysčio parametrus, kurie yra leistini pagal šilumos transportavimo tinklu ir panaudojimo abonentiniuose įrenginiuose technologijos sąlygas. Padidėjus aušinimo skysčio parametrams, sumažėja šildymo tinklo skersmenys ir sumažėja siurbimo (vandens) sąnaudos. Šildant būtina atsižvelgti į šilumnešio parametrų įtaką kogeneracinės elektrinės ekonomiškumui.

Uždaro ar atviro tipo vandens šildymo sistemos pasirinkimas daugiausia priklauso nuo termofikacinės elektrinės vandens tiekimo sąlygų, vandens iš čiaupo kokybės (kietumo, korozijos, oksidacijos) ir turimų žemos kokybės šilumos šaltinių karšto vandens tiekimui.

Būtina tiek atvirų, tiek uždarų šilumos tiekimo sistemų sąlyga užtikrina stabilią karšto vandens kokybę pas abonentus pagal GOST 2874-73 „Geriamasis vanduo“. Daugeliu atvejų Šilumos tiekimo sistemos (STS) pasirinkimą lemia tiekiamo vandentiekio vandens kokybė.

Uždara sistema: soties indeksas J> -0,5; karbonatinis kietumas Zh to<7мг-экв/л; (Сl+SО 4) 200мг/л; перманганатная окисляемость не регламентируется.

Atviroje sistemoje: O oksidacija permanganatu<4мг/л, индекс насыщения, карбонатная жёсткость, концентрация хлорида и сульфатов не регламентируется.

Padidėjus oksidacijai (O> 4 mg / l), atvirų šilumos tiekimo sistemų (radiatorių ir kt.) stovinčiose zonose vystosi mikrobiologiniai procesai, kurių pasekmė yra vandens tarša sulfidais. Taigi vanduo, paimtas iš šildymo įrenginių karštam vandeniui tiekti, turi nemalonų vandenilio sulfido kvapą.

Energijos naudingumo ir pradinių sąnaudų požiūriu šiuolaikinės dviejų vamzdžių uždaros ir atviros TS sistemos yra vidutiniškai lygiavertės. Kalbant apie pradines išlaidas, atviros sistemos gali turėti tam tikros ekonominės naudos. jei kogeneracinėje elektrinėje yra minkšto vandens šaltinių kuriam nereikia vandens valymo ir kuris atitinka sanitarinius geriamojo vandens standartus. Abonentų šalto vandens tiekimo tinklas yra apkrautas ir reikalauja papildomų tiekimų į kogeneracinę elektrinę. Eksploatuojamos atviros sistemos yra sunkesnės nei uždaros dėl šilumos tinklo hidraulinio režimo nestabilumo, sistemos tankio sanitarinės kontrolės sudėtingumo.

Pervežant tolimais atstumais su didele EBC apkrova, esant sanitarinius standartus atitinkantiems vandens šaltiniams šalia kogeneracinės elektrinės ar katilinės, ekonomiškai pagrįsta naudoti atvirą TS sistemą su vienvamzdžiu (vienakrypčiu) tranzitu ir dviejų- vamzdžių paskirstymo tinklas.

Gabenant šilumą itin dideliais atstumais apie 100-150 km ar didesnį atstumą, tikslingiau patikrinti chimoterminės šilumos perdavimo sistemos naudojimo efektyvumą (pvz., chemiškai surištoje būsenoje). metanas + vanduo = CO + 3H 2).

9. CHP įranga. Pagrindinė įranga (turbinos, katilai).

Šiluminio apdorojimo stočių įrangą galima grubiai suskirstyti į pirminis ir antrinis... KAM pagrindinė kogeneracinės elektrinės įranga o šildymo ir pramoninės katilinės apima turbinas ir katilus. Kogeneracinės elektrinės skirstomos pagal vyraujančios šilumos apkrovos tipą šildymui, pramoniniam šildymui ir pramonei. Juose sumontuotos atitinkamai T, PT ir R tipų turbinos. XXII TSKP (LMZ) kongresas, Nevskio ir Kirovskio gamyklos Leningrade, Kalugos turbinos, Briansko inžinerijos ir Charkovo turbogeneratorių gamyklos. Šiuo metu dideles kogeneracines turbinas gamina Uralo turbomotorių gamykla, pavadinta V.I. K. E. Vorošilova (UTMZ).

Pirmoji buitinė 12 MW galingumo turbina buvo sukurta 1931 m. Nuo 1935 m. visos kogeneracinės elektrinės buvo statomos 2,9 MPa ir 400 °C garo parametrams turbinoms, o šildymo turbinų importas praktiškai buvo sustabdytas. Nuo 1950 m. sovietinė energetika įžengė į intensyvaus elektros energijos tiekimo įrenginių efektyvumo augimo laikotarpį, o dėl didėjančių šiluminių apkrovų tęsėsi pagrindinių įrenginių ir pajėgumų didinimo procesas. 1953-1954 metais. Didėjant naftos gavybai Urale, pradėta statyti daugybė didelio pajėgumo naftos perdirbimo gamyklų, kurioms reikėjo 200–300 MW galios kombinuotos šilumos ir elektros energijos gamybos elektrinės. Jiems buvo sukurtos 50 MW galios dviejų mėginių ėmimo turbinos (1956 m. 9,0 MPa slėgiu Leningrado metalo gamykloje ir 1957 m. UTMZ 13,0 MPa slėgiu). Vos per 10 metų buvo sumontuota daugiau nei 500 9,0 MPa slėgio turbinų, kurių bendra galia apie 9 * 10 3 MW. Daugelio elektros sistemų kogeneracinės elektrinės vieneto galia išaugo iki 125-150 MW. Didėjant naftos perdirbimo gamyklų technologiniam šilumos apkrovimui, taip pat Pradėjus statyti trąšų, plastiko ir dirbtinio pluošto chemijos gamyklas, kurioms reikėjo garo iki 600-800 t/val., iškilo būtinybė atnaujinti priešslėgių turbinų gamybą. Tokios 13,0 MPa slėgio, 50 MW galingumo turbinos LMZ pradėtos gaminti 1962 m. Būsto statybos plėtra didžiuosiuose miestuose sukūrė pagrindą nemažai 300-400 MW ir didesnės galios šiluminių elektrinių statybai. Tuo tikslu 1960 metais UTMZ pradėtos gaminti 50 MW galingumo turbinos T-50-130, o 1962 metais – 100 MW turbinos T-100-130. Esminis skirtumas tarp šių tipų turbinų yra dvipakopis šildymo sistemos vandens šildymas juose dėl apatinio garo ištraukimo 0,05-0,2 MPa ir viršutinio 0,06-0,25 MPa slėgio.Šios turbinos gali būti konvertuojamos į priešslėgį ( pablogėjęs vakuumas) su išmetamųjų garų kondensacija specialiame tinklo pluošto paviršiuje, esančiame vandens šildymo kondensatoriuje. Kai kuriose kogeneracinėse jėgainėse sumažinto vakuumo turbinų kondensatoriai naudojami tik kaip pagrindiniai šildytuvai. Iki 1970 m. šiluminių kogeneracinių elektrinių vienetinė galia siekė 650 MW (CHE Nr. 20 Mosenergo), o pramoninių šiluminių elektrinių – 400 MW (Toliačio kogeneracinė elektrinė). Bendras garo tiekimas tokiose stotyse sudaro apie 60% visos tiekiamos šilumos, o kai kuriose kogeneracinėse elektrinėse jis viršija 1000 t/val.

Naujas kogeneracinių turbinų statybos plėtros etapas – dar didesnių turbinų kūrimas ir kūrimas, kurie dar labiau padidins šiluminių elektrinių efektyvumą ir sumažins jų statybos kainą. Turbina T-250, galinti tiekti šilumą ir elektrą miestui, kuriame gyvena 350 tūkstančių žmonių, yra skirta superkritiniams garo parametrams 24,0 MPa, 560 ° C su tarpiniu garo perkaitinimu esant 4,0 / 3,6 MPa slėgiui. 565°C temperatūra... PT-135 turbina, kurios slėgis yra 13,0 MPa, turi du šildymo išėjimus su nepriklausomu slėgio valdymu 0,04–0,2 MPa diapazone apatiniame išleidimo angoje ir 0,05–0,25 MPa viršutiniame. Ši turbina taip pat užtikrina pramoninį ištraukimą su 1,5 ± 0,3 MPa slėgiu Priešslėgio turbina R-100 skirta naudoti šiluminėse elektrinėse, kuriose sunaudojama daug technologinio garo. Iš kiekvienos turbinos galima išleisti maždaug 650 t / h garo, kurio slėgis yra 1,2–1,5 MPa, su galimybe jį padidinti išmetimo angoje iki 2,1 MPa. Vartotojams tiekti taip pat galima naudoti 3,0-3,5 MPa slėgio turbinos papildomo nereguliuojamo ištraukimo garą. T-170 turbina, skirta 13,0 MPa garo slėgiui ir 565 ° C temperatūrai be tarpinio perkaitimo, tiek pagal elektros galią, tiek pagal ištraukiamo garo kiekį, užima tarpinę vietą tarp T-100 ir T-250 turbinų. . Šią turbiną patartina montuoti vidutinio dydžio miesto kogeneracinėse elektrinėse, turinčiose didelę komunalinių paslaugų apkrovą. Kogeneracinės elektrinės vienetiniai pajėgumai ir toliau auga. Šiuo metu jau eksploatuojamos, statomos ir projektuojamos kogeneracinės elektrinės, kurių elektrinė galia viršija 1,5 mln. kW. Didelėms miesto ir pramoninėms kogeneracinėms elektrinėms reikės plėtoti ir sukurti dar galingesnius blokus. Jau pradėtas 400-450 MW galios kogeneracinių turbinų profilio nustatymo darbas.

Lygiagrečiai plėtojant turbinų konstrukciją, buvo sukurti galingesni katilai. 1931-1945 metais. Energetikos pramonėje plačiai naudojami buitinės konstrukcijos tiesioginio srauto katilai, generuojantys 3,5 MPa slėgio ir 430 ° C temperatūros garą. Šiuo metu kogeneracinėse elektrinėse su iki 50 MW galingumo turbinomis, kurių garo parametrai yra 2000 m. 9 MPa ir 500-535 °C. Šių katilų konstrukcijas nuo šeštojo dešimtmečio kūrė beveik visos pagrindinės šalies katilinės – Taganrogas, Podolskas ir Barnaule. Šiems katilams būdingas U formos išdėstymas, natūralios cirkuliacijos naudojimas, stačiakampė atvira degimo kamera ir plieninis vamzdinis oro šildytuvas.

1955-1965 metais. Kartu su 10 MPa ir 540 ° C parametrų agregatų kūrimu TPP buvo sukurtos didesnės turbinos ir katilų blokai, kurių parametrai 14 MPa ir 570 ° C. Iš jų 50 ir 100 MW galingumo turbinos su Taganrogo katilų gamyklos (TKZ) katilais, kurių našumas yra 420 t / h TP-80 - TP-86 kietajam kurui ir TGM-84 dujoms ir kurui. aliejus naudojamas plačiausiai. Galingiausias šios gamyklos blokas, naudojamas subkritinių parametrų CHPP, yra TGM-96 tipo blokas su degimo kamera dujoms ir mazutui deginti, kurio našumas yra 480–500 t / h.

Dėl blokinio tipo katilo-turbinos (T-250), skirto superkritiniams garo parametrams su pakartotiniu šildymu, reikėjo sukurti vienkartinį katilą, kurio garo našumas yra apie 1000 t / h. Siekdami sumažinti kogeneracinės elektrinės statybos sąnaudas, sovietų mokslininkai M. A. Styrskovich ir I. K. Staseljavičius pirmieji pasaulyje pasiūlė šildomos kogeneracinės elektrinės schemą, naudojant naujus karšto vandens katilus, kurių šiluminė galia iki 210 MW. Įrodytas šilumos tinklų vandens tiekimo kogeneracijoje tikslingumas piko grafiko dalyje specialiais piko karšto vandens katilais, atsisakant šiems tikslams naudoti brangesnius garo galios katilus. Tyrinėkite juos VTI. F.E.Dzeržinskis baigė kurti ir gaminti daugybę standartinių dydžių vieningų bokštinių dujų ir alyvos vandens šildymo katilų, kurių šildymo galia yra 58, 116 ir 210 MW. Vėliau buvo sukurti mažesnio galingumo katilai. Skirtingai nuo bokštinio tipo katilų (PTVM), KVGM katilai yra skirti dirbti su dirbtine trauka. Tokie 58 ir 116 MW šiluminės galios katilai yra U formos išdėstymo ir skirti veikti pagrindiniu režimu.

Garo turbininių kogeneracinių elektrinių pelningumas europinei SSRS daliai vienu metu buvo pasiektas esant minimaliai 350-580 MW šiluminei apkrovai. Todėl kartu su kogeneracinių elektrinių statyba stambiu mastu vykdoma pramoninių ir šildymo katilinių su moderniais karšto vandens ir garo katilais statyba. Rajoninės šiluminės stotys su PTVM, KVGM tipo katilais naudojamos esant 35-350 MW apkrovoms, o garo katilai su DKVR tipo ir kt. katilais – prie 3,5-47 MW. Maži kaimai ir žemės ūkio objektai, atskirų miestų gyvenamieji rajonai šildomi mažomis katilinėmis ketaus ir plieniniais katilais, kurių galia iki 1,1 MW.

10. Įranga kogeneracijai. Pagalbinė įranga (šildytuvai, siurbliai, kompresoriai, garo keitikliai, garintuvai, ROU redukcijos ir aušinimo įrenginiai, kondensato rezervuarai).

11. Vandens valymas. Vandens kokybės standartai.

12. Vandens valymas. Skaidrinimas, minkštinimas (nusodinimas, katijonų mainai, vandens kietumo stabilizavimas).

13. Vandens valymas. Oro pašalinimas.

14. Šiluminis suvartojimas. Sezoninė apkrova.

15. Šiluminis suvartojimas. Apkrova ištisus metus.

16. Šiluminis suvartojimas. Rossander diagrama.

Įvadas

Bendra informacija ir katilinių samprata

1 Katilinių klasifikacija

Šildymo katilų tipai pastatams šildyti

1 dujiniai katilai

2 elektriniai katilai

3 kieto kuro katilai

Pastatų šildymo katilų tipai

1 dujiniai katilai

2 vandens vamzdiniai boileriai

Išvada

Bibliografija

Įvadas

Gyvenant vidutinio klimato platumose, kur didžioji metų dalis šalta, būtina aprūpinti šilumą pastatams: gyvenamiesiems pastatams, biurams ir kitoms patalpoms. Šilumos tiekimas užtikrina patogų gyvenimą, jei tai butas ar namas, produktyvų darbą, jei tai biuras ar sandėlis.

Pirmiausia išsiaiškinkime, ką reiškia terminas „šilumos tiekimas“. Šilumos tiekimas – tai pastato šildymo sistemų tiekimas karštu vandeniu arba garu. Šiluminės elektrinės ir katilinės yra įprastas šilumos tiekimo šaltinis. Yra du pastatų šilumos tiekimo tipai: centralizuotas ir vietinis. Esant centralizuotam, tiekiami atskiri rajonai (gamybiniai ar gyvenamieji). Efektyviam centralizuoto šilumos tiekimo tinklo darbui jis statomas, suskirstant jį į lygius, kiekvieno elemento darbas – atlikti vieną užduotį. Su kiekvienu lygiu elemento užduotis mažėja. Vietinis šilumos tiekimas – šilumos tiekimas vienam ar keliems namams. Centralizuoti šilumos tinklai turi nemažai privalumų: mažesnės kuro sąnaudos ir sąnaudų taupymas, žemos kokybės kuro naudojimas, geresnės sanitarinės sąlygos gyvenamuosiuose rajonuose. Centralizuoto šildymo sistema apima šilumos šaltinį (CHP), šilumos tinklą ir šilumą vartojančius įrenginius. Kogeneracinė jėgainė gamina šilumą ir energiją. Vietinio šilumos tiekimo šaltiniai yra krosnys, boileriai, vandens šildytuvai.

Mano tikslas – susipažinti su bendra informacija ir koncepcija apie katilinių įrenginius, kurie katilai naudojami šilumai tiekti pastatams.

1. Bendra informacija ir sąvokos apie katilines

Katilinė – specialiose patalpose esančių įrenginių kompleksas, skirtas cheminei kuro energijai paversti garo ar karšto vandens šiluminę energiją. Pagrindiniai katilinės elementai yra katilas, degimo įrenginys (krosnis), padavimo ir traukos įrenginiai.

Katilas yra šilumos mainų įrenginys, kuriame karštų kuro degimo produktų šiluma perduodama vandeniui. Dėl to garo katiluose vanduo virsta garais, o karšto vandens katiluose įkaista iki reikiamos temperatūros.

Degimo įrenginys naudojamas kurui deginti ir jo cheminę energiją paversti įkaitintų dujų šiluma.

Tiekimo įrenginiai (siurbliai, purkštukai) skirti tiekti vandenį į katilą.

Traukos įtaisas susideda iš pučiamųjų ventiliatorių, dujotiekių sistemos, dūmtraukių ir kamino, kurių pagalba į krosnį tiekiamas reikiamas oro kiekis ir degimo produktų judėjimas katilo dujų kanalais, taip pat jų pašalinimas į atmosferą. Degimo produktai, judėdami išilgai dujų kanalų ir liesdamiesi su šildymo paviršiumi, perduoda šilumą vandeniui.

Siekiant užtikrinti ekonomiškesnį darbą, šiuolaikinės katilinės turi pagalbinius elementus: vandens ekonomaizerį ir oro šildytuvą, kurie atitinkamai tarnauja vandens ir oro šildymui; degalų tiekimo ir pelenų šalinimo, išmetamųjų dujų ir tiekimo vandens valymo įrenginiai; šilumos valdymo prietaisai ir automatikos įrenginiai, užtikrinantys normalų ir nepertraukiamą visų katilinės dalių darbą.

Pagal paskirtį, kuriai naudojama šiluminė energija, katilinės skirstomos į energetines, šildymo ir gamybos bei šildymo.

Energijos katilinės tiekia garą garo jėgainėms, kurios gamina elektrą ir dažniausiai yra elektrinių komplekso dalis. Šildymo ir pramoniniai katilai statomi pramonės įmonėse ir tiekia šilumos energiją šildymo ir vėdinimo sistemoms, pastatų karšto vandens tiekimui ir gamybos procesams. Šildymo katilai skirti tiems patiems tikslams, bet tarnauja gyvenamiesiems ir visuomeniniams pastatams. Jie skirstomi į laisvai stovinčius, blokuojamus, t.y. greta kitų pastatų ir įmontuoti į pastatus. Pastaruoju metu vis daugiau statoma atskirai stovinčių padidintų katilinių, tikintis aptarnauti pastatų grupę, gyvenamąjį kvartalą, mikrorajoną. Gyvenamuosiuose ir visuomeniniuose pastatuose statomų katilinių įrengimas šiuo metu leidžiamas tik tinkamai pagrindžiant ir susitarus su sanitarinės priežiūros institucijomis. Mažos galios katilinės (individualios ir mažos grupės) dažniausiai susideda iš katilų, cirkuliacinių ir padavimo siurblių bei traukos įrenginių. Atsižvelgiant į šią įrangą, daugiausia nustatomi katilinės matmenys. Vidutinės ir didelės galios – 3,5 MW ir didesnės – katilinės išsiskiria įrangos sudėtingumu ir aptarnavimo bei ūkinių patalpų sudėtimi. Šių katilinių erdvės planavimo sprendimai turi atitikti Pramonės įmonių projektavimo sanitarinių normatyvų reikalavimus.

1.1 Katilinių klasifikacija

Katilinės, priklausomai nuo vartotojų pobūdžio, skirstomos į energetines, gamybines-šildymo ir šildymo. Pagal gaminamo šilumnešio tipą jie skirstomi į garus (garui generuoti) ir karštą vandenį (karšto vandens ruošimui).

Elektrinės katilinės gamina garą šiluminių elektrinių garo turbinoms. Tokiose katilinėse dažniausiai montuojami didelės ir vidutinės galios katilai, kurie gamina padidintų parametrų garą.

Pramoninės šildymo katilinės (dažniausiai garas) gamina garą ne tik pramonės reikmėms, bet ir šildymui, vėdinimui, karšto vandens tiekimui.

Šildymo katilinės (daugiausia karšto vandens, bet gali būti ir garinės) yra skirtos pramoninių ir gyvenamųjų patalpų šildymo sistemoms aptarnauti.

Pagal šilumos tiekimo mastą šildymo katilinės skirstomos į vietines (individualias), grupines ir rajonines.

Vietinėse katilinėse dažniausiai įrengiami karšto vandens katilai su vandens šildymu iki ne aukštesnės kaip 115°C temperatūros arba garo katilai, kurių darbinis slėgis iki 70 kPa. Tokios katilinės skirtos tiekti šilumą vienam ar keliems pastatams.

Grupinės katilinės tiekia šilumą pastatų grupėms, gyvenamiesiems rajonams ar mažiems kvartalams. Tokiose katilinėse montuojami ir garo, ir karšto vandens katilai, kaip taisyklė, didesni šildymo galingumo nei vietinių katilinių katilai. Šios katilinės dažniausiai yra specialiai pastatytuose atskiruose pastatuose.

Centralizuoto šildymo katilai naudojami šilumai tiekti dideliems gyvenamiesiems rajonams: juose sumontuoti gana galingi karšto vandens ar garo katilai.

2. Šildymo katilų tipai

.1 Dujiniai katilai

Jei pagrindinės dujos tiekiamos į sklypą, tada daugeliu atvejų namą šildyti dujiniu katilu yra optimalu, nes pigesnio kuro nerasite. Yra daug dujinių katilų gamintojų ir modelių. Kad būtų lengviau suprasti šią įvairovę, visus dujinius katilus suskirstysime į dvi grupes: ant grindų ir pakabinamus katilus. Sieniniai ir ant grindų montuojami katilai yra skirtingos konstrukcijos ir komplektacijos.

Grindinis katilas – tradicinis, konservatyvus dalykas, per daugelį dešimtmečių nepatyręs didelių pokyčių. Grindų katilų šilumokaitis dažniausiai gaminamas iš ketaus arba plieno. Yra įvairių nuomonių apie tai, kuri medžiaga yra geresnė. Viena vertus, ketus yra mažiau jautrus korozijai, ketaus šilumokaitis dažniausiai yra storesnis, o tai gali turėti teigiamos įtakos jo tarnavimo laikui. Tuo pačiu metu ketaus šilumokaitis turi ir trūkumų. Jis yra trapesnis, todėl transportuojant ir pakraunant bei iškraunant kyla mikroįtrūkimų pavojus. Be to, eksploatuojant ketaus katilus, kai naudojamas kietas vanduo, dėl ketaus šilumokaičių konstrukcijos ypatybių ir paties ketaus savybių jie laikui bėgant sunaikinami dėl vietinio perkaitimo. Jei kalbėtume apie plieninius katilus, tai jie yra lengvesni, jie nelabai bijo smūgių transportuojant. Tuo pačiu metu, jei naudojamas netinkamai, plieninis šilumokaitis gali rūdyti. Tačiau nėra labai sunku sukurti normalias plieninio katilo veikimo sąlygas. Svarbu, kad temperatūra katile nenukristų žemiau rasos taško temperatūros. Geras dizaineris visada sugebės sukurti sistemą, kuri maksimaliai prailgins katilo tarnavimo laiką. Savo ruožtu visus grindinius dujinius katilus galima suskirstyti į dvi pagrindines grupes: su atmosferiniais ir slėginiais (kartais jie vadinami keičiamais, ventiliuojamais, montuojamais) degikliais. Pirmieji yra paprastesni, pigesni ir tylesni. Katilai su priverstinės traukos degikliais pasižymi didesniu efektyvumu ir yra žymiai brangesni (atsižvelgiant į degiklio savikainą). Katilai, skirti dirbti su priverstinės traukos degikliais, turi galimybę montuoti degiklius, veikiančius tiek dujomis, tiek skystuoju kuru. Ant grindų stovinčių dujinių katilų su atmosferiniu degikliu galia daugeliu atvejų svyruoja nuo 10 iki 80 kW (tačiau yra įmonių, gaminančių galingesnius tokio tipo katilus), o modelių su keičiamais pripučiamais.

degikliai gali pasiekti kelių tūkstančių kW galią. Mūsų sąlygomis labai svarbus dar vienas dujinio katilo parametras - jo automatikos priklausomybė nuo elektros. Išties mūsų šalyje dažnai pasitaiko problemų dėl elektros energijos – kai kur ji tiekiama su pertraukomis, o kai kur jos visai nėra. Dauguma šiuolaikinių dujinių katilų su atmosferiniais degikliais veikia nepriklausomai nuo maitinimo šaltinio. Kalbant apie importinius katilus, aišku, kad Vakarų šalyse tokių problemų nėra ir dažnai kyla klausimas, ar yra geri importiniai dujiniai katilai, veikiantys nepriklausomai nuo elektros? Taip, yra. Šią autonomiją galima pasiekti dviem būdais. Pirmasis yra kiek įmanoma supaprastinti katilo valdymo sistemą ir dėl beveik visiško automatikos nebuvimo pasiekti nepriklausomybę nuo elektros (taip pat galioja ir buitiniams katilams). Tokiu atveju katilas gali palaikyti tik nustatytą aušinimo skysčio temperatūrą ir nesivadovauja oro temperatūra jūsų kambaryje. Antrasis, progresyvesnis būdas – tai šilumos generatoriaus naudojimas, kuris iš šilumos gamina elektrą, reikalingą katilo automatikos darbui. Šie katilai gali būti naudojami su nuotoliniais kambario termostatais, kurie valdys katilą ir palaikys jūsų nustatytą kambario temperatūrą.

Dujiniai katilai gali būti vienpakopiai (veikia tik vienu galios lygiu) ir dvipakopiai (2 galios lygiai), taip pat su moduliacine (tolygaus reguliavimo) galia, kadangi pilnai katilo galiai reikia apie 15-20 proc. šildymo sezono, o 80-85% Kadangi tai nereikalinga, aišku, kad ekonomiškiau naudoti katilą su dviem galios lygiais arba galios moduliacija. Pagrindiniai dviejų pakopų katilo pranašumai yra šie: katilo eksploatavimo trukmės padidėjimas dėl sumažėjusio degiklio įjungimo / išjungimo dažnio, veikimas 1-ame etape su sumažinta galia ir skaičiaus sumažėjimas. degiklio įjungimas / išjungimas taupo dujas ir, atitinkamai, pinigus.

Sieniniai katilai pasirodė palyginti neseniai, tačiau net ir per šį palyginti trumpą laikotarpį jie susilaukė daugybės rėmėjų visame pasaulyje. Vienas tiksliausių ir talpiausių šių įrenginių apibrėžimų yra „mini katilinė“. Šis terminas atsirado neatsitiktinai, nes mažame korpuse yra ne tik degiklis, šilumokaitis ir valdymo įtaisas, bet ir daugumoje modelių vienas ar du cirkuliaciniai siurbliai, išsiplėtimo bakas, sistema, užtikrinanti saugus katilo eksploatavimas, manometras, termometras ir daugelis kitų.elementų, be kurių neapsieina normalios katilinės darbas. Nepaisant to, kad pažangiausi techniniai patobulinimai šildymo srityje atsirado sieniniuose katiluose, „sienos montavimo“ kaina dažnai yra 1,5–2 kartus mažesnė nei ant grindų stovinčių analogų. Kitas svarbus privalumas yra montavimo paprastumas. Dažnai pirkėjai mano, kad įrengimo paprastumas yra dorybė, kuri turėtų rūpėti tik montuotojams. Tai ne visai tiesa, nes suma, kurią realus vartotojas turės sumokėti įsirengdamas sieninį katilą arba už katilinės įrengimą, kur atskirai montuojamas katilas, katilas, siurbliai, išsiplėtimo bakas ir daug daugiau, labai skiriasi. žymiai. Kompaktiškumas ir galimybė pritaikyti sieninį katilą beveik bet kokiame interjere yra dar vienas šios klasės katilų pliusas.

Nepaisant to, kad pažangiausi techniniai patobulinimai šildymo srityje atsirado sieniniuose katiluose, „sienos montavimo“ kaina dažnai yra 1,5–2 kartus mažesnė nei ant grindų stovinčių analogų. Kitas svarbus privalumas yra montavimo paprastumas. Dažnai pirkėjai mano, kad įrengimo paprastumas yra dorybė, kuri turėtų rūpėti tik montuotojams. Tai ne visai tiesa, nes suma, kurią realus vartotojas turės sumokėti įsirengdamas sieninį katilą arba už katilinės įrengimą, kur atskirai montuojamas katilas, katilas, siurbliai, išsiplėtimo bakas ir daug daugiau, labai skiriasi. žymiai. Kompaktiškumas ir galimybė pritaikyti sieninį katilą beveik bet kokiame interjere yra dar vienas šios klasės katilų pliusas.

Pagal išmetamųjų dujų šalinimo būdą visus dujinius katilus galima suskirstyti į modelius su natūralia trauka (išmetamosios dujos pašalinamos dėl dūmtraukyje susidarančios traukos) ir su priverstine trauka (naudojant katile įmontuotą ventiliatorių). Dauguma firmų, gaminančių sieninius dujinius katilus, gamina modelius tiek su natūralia trauka, tiek su priverstiniu. Natūralios traukos katilai daugeliui puikiai žinomi ir kaminas virš stogo nieko nestebina. Katilai su priverstine trauka atsirado visai neseniai ir turi daug privalumų montuojant ir eksploatuojant. Kaip jau minėta aukščiau, išmetamosios dujos iš šių katilų pašalinamos naudojant juose įmontuotą ventiliatorių. Tokie modeliai idealiai tinka patalpoms be tradicinio kamino, nes šiuo atveju degimo produktai pašalinami per specialų koaksialinį kaminą, kuriam pakanka padaryti tik skylę sienoje. Koaksialinis kaminas taip pat dažnai vadinamas „vamzdžiu vamzdyje“. Per tokio kamino vidinį vamzdį degimo produktai ventiliatoriaus pagalba pašalinami į gatvę, o per išorinį vamzdį patenka oras. Be to, šie katilai nedegina deguonies iš patalpų, nereikalauja papildomo šalto oro patekimo į pastatą iš gatvės degimo procesui palaikyti ir leidžia sumažinti investicines išlaidas montavimo metu, nes nereikia daryti brangaus tradicinio kamino, vietoj kurio sėkmingai naudojamas trumpas ir nebrangus koaksialinis. Priverstinės traukos katilai naudojami ir tada, kai yra tradicinis kaminas, tačiau degimui skirto oro paėmimas iš patalpos yra nepageidautinas.

Pagal uždegimo tipą sieniniai dujiniai katilai gali būti su elektriniu arba pjezo uždegimu. Elektriniai uždegimo katilai yra ekonomiškesni, nes nėra degiklio su nuolat degančia liepsna. Dėl to, kad nėra nuolat degančio dagčio, naudojant elektrinio uždegimo katilus galima žymiai sumažinti dujų sąnaudas, o tai svarbiausia naudojant suskystintas dujas. Suskystintųjų dujų sutaupymas gali siekti 100 kg per metus. Yra dar vienas katilų su elektriniu uždegimu pliusas – laikinai nutrūkus maitinimui, atsinaujinus maitinimui katilas įsijungs automatiškai, o modelį su pjezo uždegimu teks įjungti rankiniu būdu.

Pagal degiklio tipą sieniniai katilai gali būti skirstomi į du tipus: su įprastu degikliu ir su moduliuojančiu degikliu. Moduliacinis degiklis užtikrina ekonomiškiausią darbo režimą, nes katilas automatiškai reguliuoja savo galią priklausomai nuo šilumos poreikio. Be to, moduliuojantis degiklis taip pat užtikrina maksimalų komfortą karšto vandens režimu, leidžiantį palaikyti pastovų nustatytą karšto vandens temperatūrą.

Daugumoje pakabinamų katilų yra įrengti įtaisai, užtikrinantys saugų jų veikimą. Taigi liepsnos detektorius dingus liepsnai išjungia dujų tiekimą, blokuojantis termostatas avariniu būdu pakilus katilo vandens temperatūrai išjungia katilą, specialus prietaisas išjungia katilą nutrūkus elektrai. , kitas įrenginys blokuoja katilą, kai išjungiamos dujos. Taip pat yra katilo išjungimo įtaisas, kai aušinimo skysčio tūris nukrenta žemiau normos, ir traukos valdymo jutiklis.

2.2 Elektriniai katilai

Elektrinių katilų platinimo ribojimo priežastys yra kelios: toli gražu ne visose srityse galima skirti namo šildymui reikalingą elektros galią (pvz., 200 kvadratinių metrų ploto namui reikia apie 20 kW) , labai brangi elektros kaina, elektros tiekimas. Elektriniai katilai turi tikrai daug privalumų. Tarp jų: ​​santykinai maža kaina, paprastas montavimas, lengvi ir kompaktiški, juos galima kabinti ant sienos, dėl to - taupo vietą, saugumas (nėra atviros liepsnos), paprastas valdymas, elektriniam katilui nereikia atskiros patalpos (katilinė), elektrinis katilas nereikalauja dūmtraukio montavimo, elektrinis katilas nereikalauja ypatingos priežiūros, netriukšmingas, elektrinis katilas yra ekologiškas, nėra kenksmingų emisijų ir kvapų. Be to, tais atvejais, kai galimi elektros energijos tiekimo sutrikimai, elektrinis katilas dažnai naudojamas kartu su rezerviniu kietojo kuro katilas. Ta pati galimybė naudojama taupant elektrą (iš pradžių namas šildomas pigiu kietu kuru, o vėliau temperatūra automatiškai palaikoma naudojant elektrinį katilą).

Verta paminėti, kad įrengus dideliuose miestuose, kuriuose yra griežti aplinkosaugos standartai ir problemų derinimas, elektriniai katilai taip pat dažnai lenkia visų kitų tipų katilus (taip pat ir dujinius). Trumpai apie elektrinių katilų konstrukciją ir įrangą. Elektrinis katilas yra gana paprastas prietaisas. Pagrindiniai jo elementai yra šilumokaitis, susidedantis iš bako su jame pritvirtintais elektriniais šildytuvais (kaitinimo elementais) ir valdymo bei reguliavimo bloko. Kai kurių įmonių elektriniai katilai tiekiami jau su cirkuliaciniu siurbliu, programuotoju, išsiplėtimo baku, apsauginiu vožtuvu ir filtru. Svarbu pažymėti, kad mažos galios elektriniai katilai yra dviejų skirtingų versijų – vienfazių (220 V) ir trifazių (380 V).

Virš 12 kW galios katilai dažniausiai gaminami tik trifaziai. Didžioji dauguma elektrinių katilų, kurių galia didesnė nei 6 kW, gaminami daugiapakopiai, o tai leidžia efektyviai naudoti elektros energiją ir neįjungia katilo visu pajėgumu pereinamaisiais laikotarpiais – pavasarį ir rudenį. Naudojant elektrinius katilus, svarbiausia racionalus energijos nešiklio naudojimas.

2.3 Kieto kuro katilai

Kuras kieto kuro katilams gali būti mediena (mediena), ruda arba anglis, kokso ir durpių briketai. Yra ir „visaėdžių“ modelių, galinčių veikti su visomis aukščiau išvardintomis degalų rūšimis, ir tokių, kurie veikia su kai kuriais iš jų, tačiau didesniu efektyvumu. Vienas iš pagrindinių daugumos kietojo kuro katilų privalumų yra tai, kad iš jų galima sukurti visiškai autonominę šildymo sistemą. Todėl dažniau tokie katilai naudojami tose vietose, kur kyla problemų dėl pagrindinių dujų ir elektros tiekimo. Yra dar du argumentai kieto kuro katilų naudai – prieinamumas ir maža kuro kaina. Daugumos šios klasės katilų atstovų trūkumas taip pat akivaizdus - jie negali veikti visiškai automatiniu režimu ir reikalauja reguliaraus kuro pakrovimo.

Verta paminėti, kad yra kieto kuro katilų, kurie sujungia pagrindinį daugelį metų gyvuojančių modelių pranašumą – nepriklausomybę nuo elektros ir gali automatiškai palaikyti nustatytą aušinimo skysčio (vandens ar antifrizo) temperatūrą. Automatinis temperatūros palaikymas atliekamas taip. Katile yra jutiklis, kuris stebi aušinimo skysčio temperatūrą. Šis jutiklis yra mechaniškai prijungtas prie sklendės. Jei aušinimo skysčio temperatūra tampa aukštesnė nei jūsų nustatyta, sklendė automatiškai užsidaro ir degimo procesas sulėtėja. Kai temperatūra nukrenta, sklendė šiek tiek atsidaro. Taigi šiam įrenginiui nereikia elektros jungties. Kaip minėta aukščiau, dauguma tradicinių kietojo kuro katilų gali veikti naudojant lignitą ir akmens anglį, medieną, koksą, briketus.

Apsaugą nuo perkaitimo užtikrina aušinimo vandens kontūras. Šią sistemą galima valdyti rankiniu būdu, t.y. kai aušinimo skysčio temperatūra pakyla, būtina atidaryti vožtuvą ant aušinimo skysčio išleidimo angos (įleidimo angos vožtuvas yra nuolat atidarytas). Be to, ši sistema taip pat gali būti valdoma automatiškai. Norėdami tai padaryti, ant išleidimo vamzdžio sumontuotas temperatūros mažinimo vožtuvas, kuris automatiškai atsidarys, kai aušinimo skystis pasieks maksimalią temperatūrą. Be to, kokį kurą naudoti namų šildymui, labai svarbu tinkamai parinkti reikiamą katilo galią. Galia paprastai išreiškiama kW. 10 kv.m apšildyti reikia apie 1 kW galios. m gerai izoliuota patalpa, kurios lubų aukštis iki 3 m. Reikia turėti omenyje, kad ši formulė labai apytikslė.

Galutiniu galios skaičiavimu turėtų pasitikėti tik profesionalai, kurie, be ploto (tūrio), atsižvelgs į daug daugiau faktorių, įskaitant sienų medžiagą ir storį, langų tipą, dydį, skaičių ir vietą ir kt. .

Pirolizės medienos deginimo katilai pasižymi didesniu efektyvumu (iki 85%) ir leidžia automatiškai reguliuoti galią.

Pirolizės katilų trūkumai pirmiausia gali būti siejami su didesne kaina lyginant su tradiciniais kieto kuro katilais. Beje, yra katilų, kurie dirba ne tik malkomis, bet ir šiaudiniais katilais. Renkantis ir montuojant kieto kuro katilą labai svarbu laikytis visų dūmtraukiui (jo aukščiui ir vidinei sekcijai) keliamų reikalavimų.

3. Pastatų šildymo katilų tipai

dujinio katilo šilumos tiekimas

Yra du pagrindiniai garo katilų tipai: dujiniai vamzdžiai ir vandens vamzdžiai. Dujiniais vamzdžiais vadinami visi katilai (vamzdiniai, dūmvamzdžiai ir priešgaisriniai katilai), kuriuose liepsnos ir dūmų vamzdžių viduje praeina aukštos temperatūros dujos, atiduodamos šilumą vamzdelius supančiam vandeniui. Vandenvamzdžiuose katiluose šildomas vanduo teka vamzdžiais, o išmetamosios dujos vamzdžius plauna iš išorės. Dujiniai katilai yra laikomi ant krosnies šoninių sienelių, o vandens vamzdžiai dažniausiai tvirtinami prie katilo ar pastato karkaso.

3.1 Dujiniai katilai

Šiuolaikinėje šilumos energetikoje dujinių vamzdžių katilų naudojimą riboja apie 360 ​​kW šiluminė galia ir apie 1 MPa darbinis slėgis.

Faktas yra tas, kad projektuojant aukšto slėgio indą, pavyzdžiui, katilą, sienelės storis nustatomas pagal nurodytas skersmens, darbinio slėgio ir temperatūros vertes.

Viršijus nurodytus ribinius parametrus, reikalingas sienelės storis pasirodo nepriimtinai didelis. Be to, reikia atsižvelgti į saugos reikalavimus, nes didelio garo katilo sprogimas, kartu su momentiniu dideliu garų kiekiu, gali sukelti nelaimę.

Esant dabartinei technikos pažangai ir esamiems saugos reikalavimams, dujiniai vamzdiniai katilai gali būti laikomi pasenusiais, nors tokių katilų, kurių šiluminė galia iki 700 kW, vis dar veikia daugybė tūkstančių, aptarnaujančių pramonės įmones ir gyvenamuosius namus.

3.2 Vandens vamzdiniai katilai

Vandens vamzdinis katilas buvo sukurtas atsižvelgiant į vis didėjančius poreikius didinti garo gamybą ir garo slėgį. Faktas yra tas, kad kai garai ir padidinto slėgio vanduo yra ne itin didelio skersmens vamzdyje, sienelės storio reikalavimai yra nedideli ir lengvai įgyvendinami. Vandens vamzdžių garo katilai yra daug sudėtingesnio dizaino nei dujiniai katilai. Tačiau jie greitai įšyla, yra praktiškai atsparūs sprogimui, lengvai reguliuojami pagal apkrovos pokyčius, yra lengvai transportuojami, lengvai perkonfigūruojami konstrukciniais sprendimais ir leidžia dideles perkrovas. Vandenvamzdžio katilo trūkumas yra tas, kad jo konstrukcijoje yra daug mazgų ir mazgų, kurių jungtys neturėtų leisti nuotėkio esant aukštam slėgiui ir temperatūrai. Be to, tokio katilo slėgio blokai yra sunkiai prieinami remontui.

Vandens vamzdžių katilas susideda iš vamzdžių ryšulių, savo galais sujungtų su vidutinio skersmens būgnu (arba būgnais), visa sistema sumontuota virš degimo kameros ir uždaryta išoriniame korpuse. Reflektoriai priverčia išmetamąsias dujas kelis kartus praeiti pro vamzdžių ryšulius, todėl šilumos perdavimas yra pilnesnis. Būgnai (įvairių konstrukcijų) tarnauja kaip vandens ir garų rezervuarai; jų skersmuo parenkamas minimalus, kad būtų išvengta dujiniams vamzdiniams katilams būdingų sunkumų. Vandenvamzdiniai katilai būna šių tipų: horizontalūs su išilginiu arba skersiniu būgnu, vertikalūs su vienu ar keliais garo būgnais, radiaciniai, vertikalūs su vertikaliu arba skersiniu būgnu ir šių variantų deriniai, kai kuriais atvejais su priverstine cirkuliacija.

Išvada

Taigi, apibendrinant galima teigti, kad katilai yra svarbus pastato šilumos tiekimo elementas. Renkantis kuolus, būtina atsižvelgti į techninius, techninius ir ekonominius, mechaninius ir kitus rodiklius, kad pastatas būtų geriau aprūpintas šiluma. Katilinės, priklausomai nuo vartotojų pobūdžio, skirstomos į energetines, gamybines-šildymo ir šildymo. Pagal gaminamo šilumnešio tipą jie skirstomi į garus ir karštą vandenį.

Mano darbe nagrinėjami dujiniai, elektriniai, kieto kuro katilai, taip pat kuolų tipai, tokie kaip dujiniai ir vandens vamzdiniai katilai.

Iš to, kas išdėstyta aukščiau, verta išskirti įvairių tipų katilų privalumus ir trūkumus.

Dujinių katilų privalumai yra šie: efektyvumas, lyginant su kitomis kuro rūšimis, eksploatacijos paprastumas (katilo darbas pilnai automatizuotas), didelė galia (galima apšildyti didelį plotą), galimybė įrengti įrangą virtuvėje (jei katilo galia iki 30 kW), kompaktiškas dydis, ekologiškumas (į atmosferą išskirs mažai kenksmingų medžiagų).

Dujinių katilų trūkumai: prieš montuojant būtina gauti „Gazgortekhnadzor“ leidimą, dujų nuotėkio pavojus, tam tikri reikalavimai patalpai, kurioje sumontuotas katilas, automatikos buvimas, blokuojantis dujų prieigą įvykus nesandarumas arba ventiliacijos trūkumas.

Elektrinių katilų privalumai: maža kaina, paprastas montavimas, kompaktiškumas ir mažas svoris – elektrinius katilus galima pakabinti ant sienos ir sutaupyti naudingos erdvės, saugumas (nėra atviros liepsnos), paprastas valdymas, elektriniams katilams nereikia atskiros patalpos ( katilinė), nereikalauja dūmtraukio įrengimo, nereikalauja ypatingos priežiūros, netriukšminga, ekologiška – jokių kenksmingų emisijų ir kvapų.

Pagrindinės priežastys, ribojančios elektrinių katilų skirstymą, yra toli gražu ne visose srityse, galima skirti kelias dešimtis kilovatų elektros, gana didelės sąnaudos elektrai, elektros tiekimo sutrikimai.

Pirmiausia išskirkime kieto kuro katilų trūkumus: visų pirma kieto kuro šildymo katiluose naudojamas kietasis kuras, kurio šilumos perdavimas yra palyginti mažas. Iš tiesų, norėdami kokybiškai šildyti didelį namą, turėsite išleisti daug kuro ir laiko. Be to, kuras sudegs gana greitai – per dvi keturias valandas. Po to, jei namas nebus pakankamai šildomas, teks iš naujo kurstyti ugnį. Be to, tam pirmiausia turėsite išvalyti krosnį nuo susidariusių anglių ir pelenų. Tik tada bus galima įpilti kuro ir vėl kurstyti ugnį. Visa tai daroma rankomis.

Kita vertus, kieto kuro katilai turi tam tikrų privalumų. Pavyzdžiui, neišrankus kurui. Iš tiesų, jie gali efektyviai dirbti su visų rūšių kietuoju kuru – mediena, durpėmis, anglimis ir apskritai viskuo, kas gali degti. Žinoma, tokio kuro daugumoje mūsų šalies regionų galima gauti greitai ir ne per brangiai, o tai rimtas argumentas kieto kuro katilų naudai. Be to, šie katilai yra visiškai saugūs, todėl gali būti montuojami arba namo rūsyje, arba tiesiog šalia. Tuo pačiu galite būti tikri, kad baisus sprogimas dėl kuro nuotėkio neįvyks. Žinoma, nereikia įrengti specialios vietos kurui laikyti – įkasti į žemę bakus dujoms ar dyzeliniam kurui laikyti.

Šiuo metu yra du pagrindiniai garo katilų tipai, būtent dujiniai vamzdžiai ir vandens vamzdžiai. Dujiniai katilai – tai tie katilai, kuriuose liepsnos ir dūmų vamzdžių viduje teka aukštos temperatūros dujos, taip atiduodamos šilumą vamzdžius supančiam vandeniui. Vandenvamzdiniai katilai išsiskiria tuo, kad vamzdžiais teka pašildytas vanduo, o vamzdžius išplauna dujos.

Bibliografija

1.Boyko E.A., Shpikov A.A., Katilinės ir garo generatoriai (galios katilų agregatų konstrukcinės charakteristikos) - Krasnojarskas, 2003 m.

.Bryukhanovas O.N. Dujiniai katilai. Vadovėlis. INFRA-M. – 2007 m.

.GOST 23172-78. Kvapo. Terminai ir apibrėžimai. - Katilų "garams gaminti arba slėginiam vandeniui šildyti" apibrėžimas.

.Dvoinishnikovas VA ir kt.Katilų ir katilinių projektavimas ir skaičiavimas: Vadovėlis technikos mokykloms pagal specialybę "Katilų inžinerija" / V.А. Dvoinishnikovas, L.V. Deevas, M.A. Iziumovas. - M .: Mechanikos inžinerija, 1988 m.

.Levin I.M., Botkachik I.A., Dūmų šalintuvai ir galingų elektrinių ventiliatoriai, M. - L., 1962 m.

.Maksimovas V.M., Didelės garo talpos katilinės, M., 1961 m.

.Tikhomirovas K.V. Sergeenko E. S. "Šilumos inžinerija, šilumos ir dujų tiekimas ir vėdinimas". Vadovėlis. universitetams. 4-asis leidimas, kun. ir pridėkite. - M .: Stroyizdat, 1991 m

.Enciklopedija „KrugosvetUniversalnaya“ yra populiari mokslinė internetinė enciklopedija.

Mokymas

Reikia pagalbos tyrinėjant temą?

Mūsų ekspertai patars arba teiks kuravimo paslaugas jus dominančiomis temomis.
Siųsti prašymą nurodant temą jau dabar, kad sužinotumėte apie galimybę gauti konsultaciją.