1.1 Välja typ av värmeöverföringsvätskor

2. Val och motivering av värmeförsörjningssystemet och dess sammansättning

3. Konstruktion av diagram över förändringar i värmetillförseln. Årlig bränsleekvivalent.

4. Valet av regleringsmetod. Beräkning av temperaturgrafen

4.1 Val av metod för styrning av värmetillförseln

4.2 Beräkning av vattentemperaturer i värmesystem med beroende anslutning

4.2.1 Vattentemperatur i värmenätets framledning, о С

4.2.2 Temperaturen på vattnet som lämnar värmesystemet

4.2.3 Vattentemperatur efter blandningsanordning (hiss)

4.3 Omjustering av varmvattenförsörjningssystemet

4.4 Beräkning av vattenförbrukning från värmenätet för ventilation och vattentemperatur efter ventilationssystem

4.5 Bestämning av flödeshastigheten för nätvatten i tillförsel- och returledningar till vattenvärmenätet

4.5.1 Vattenflöde i värmesystemet

4.5.2 Vattenförbrukning i ventilationssystemet

4.5.3 Vattenförbrukning i VV-systemet.

4.5.4 Vägd medeltemperatur i värmenätets returledning.

5. Konstruktion av diagram över nätverkets vattenförbrukning per objekt och totalt

6. Valet av typ och metod för att lägga värmenätet

7. Hydraulisk beräkning av värmenätet. Rita en piezometrisk graf

7.1 Hydraulisk beräkning av vattenvärmenätet

7.2 Hydraulisk beräkning av grenade värmenät

7.2.1 Beräkning av sektionen av huvudvägen I - TK

7.2.2 Beräkning av grenen TK - Zh1.

7.2.3 Beräkning av spjällbrickor på värmenätets grenar

7.3 Rita en piezometrisk graf

7.4 Val av pumpar

7.4.1 Val av nätpump

7.4.2 Välja laddningspump

8. Termisk beräkning av värmenät. Beräkning av tjockleken på det isolerande lagret

8.1 Grundläggande nätverksparametrar

8.2 Beräkning av tjockleken på isolerskiktet

8.3 Beräkning av värmeförluster

9. Termiska och hydrauliska beräkningar av ångledningen

9.1 Hydraulisk beräkning av ångledningen

9.2 Beräkning av tjockleken på ångrörets isolerande skikt

10. Beräkning av värmeförsörjningskällans termiska krets. Val av huvud- och hjälputrustning.

10.1 Källdatatabell

11. Val av basutrustning

11.1 Val av ångpannor

11.2 Val av avluftare

11.3 Val av matarpumpar

12. Termisk beräkning av värmevattenberedare

12.1 Ånga / varmvattenberedare

12.2 Dimensionering av kondenskylaren

13. Tekniska och ekonomiska indikatorer för värmeförsörjningssystemet

Slutsats

Bibliografi

introduktion

Industriföretag och bostads- och energisektorn förbrukar en enorm mängd värme för tekniska behov, ventilation, värme och varmvattenförsörjning. Termisk energi i form av ånga och varmvatten genereras av kraftvärmeverk, industri- och fjärrvärmepannor.

Överföringen av företag till full kostnadsredovisning och självfinansiering, den planerade ökningen av bränslepriserna och övergången av många företag till två- och treskiftsarbete kräver allvarliga omstruktureringar i utformningen och driften av produktions- och värmepannhus.

Industri- och värmepannhus måste säkerställa oavbruten och högkvalitativ värmeförsörjning till företag och konsumenter inom bostads- och kommunalsektorn. Att förbättra tillförlitligheten och effektiviteten av värmeförsörjningen beror till stor del på kvaliteten på pannenheterna och är rationell. pannrummets designade värmeschema. Ledande designinstitut har utvecklat och förbättrar rationella värmesystem och standarddesigner för produktion och uppvärmning av pannhus.

Syftet med detta kursprojekt är att förvärva färdigheter och bekanta dig med metoderna för att beräkna värmetillförseln till konsumenter, i ett särskilt fall - beräkning av värmetillförseln för två bostadsområden och ett industriföretag från en värmeförsörjningskälla. Målet var också inställt på att bekanta sig med de befintliga statliga standarderna och byggnormer och regler relaterade till värmeförsörjning, bekantskap med den typiska utrustningen för värmenätverk och pannhus.

I detta kursprojekt kommer grafer över förändringar i värmetillförseln till varje objekt att byggas, den årliga tillgången på ekvivalent bränsle för värmeförsörjning bestäms. Beräkningar kommer att göras och temperaturgrafer kommer att byggas, samt grafer över nätverkets vattenförbrukning per objekt och totalt. En hydraulisk beräkning av värmenätverk utfördes, en piezometrisk graf byggdes, pumpar valdes, en termisk beräkning av värmenätverk gjordes, tjockleken på en isolerande beläggning beräknades. Flödeshastigheten, trycket och temperaturen för ångan som genereras vid värmekällan har bestämts. Huvudutrustningen väljs, värmevattenberedaren beräknas.

Projektet är av pedagogisk karaktär, därför tillhandahåller det beräkning av värmeschemat för pannhuset endast i det maximala vinterläget. Resten av lägena kommer också att påverkas, men indirekt.

1. Val av typ av kylmedel och deras parametrar

1.1 Välja typ av värmeöverföringsvätskor

Valet av värmebärare och värmeförsörjningssystem bestäms av tekniska och ekonomiska överväganden och beror främst på typen av värmekälla och typen av värmebelastning.

I vårt kursprojekt finns tre värmeförsörjningsobjekt: ett industriföretag och 2 bostadsområden.

Med hjälp av rekommendationerna, för uppvärmning, ventilation och varmvattenförsörjning av bostäder och offentliga byggnader, accepterar vi vattenvärmeförsörjningssystemet. Detta beror på att vatten har ett antal fördelar jämfört med ånga, nämligen:

a) högre effektivitet hos värmeförsörjningssystemet på grund av frånvaron av kondensat och ångförluster i abonnentenheter, som uppstår i ångsystem;

b) ökad lagringskapacitet för vattensystemet.

För ett industriföretag använder vi ånga som en enda värmebärare för tekniska processer, uppvärmning, ventilation och varmvattenförsörjning.

1.2 Val av parametrar för värmebärare

Processångparametrar bestäms enligt konsumentkrav och med hänsyn till tryck och värmeförluster i värmenätverk.

På grund av det faktum att det inte finns några uppgifter om hydrauliska och värmeförluster i nätverken, baserat på drift- och designerfarenheter, tar vi de specifika tryckförlusterna och minskningen av kylvätskans temperatur på grund av värmeförluster i ångledningen, respektive

Med hänsyn till ovanstående är temperaturen på ångan vid konsumentens inlopp 0 С:

Enligt mättnadstrycket av ånga vid den erhållna ångtemperaturen hos konsumenten

Ångtrycket vid källans utlopp, med hänsyn till de accepterade hydrauliska förlusterna, kommer att vara, MPa:

Ångmättnadstemperatur vid tryck

där 0 С

Så, äntligen accepterad

I värmeförsörjningssystemet tas vatten som värmebärare för att klara belastningen av värme, ventilation och varmvattenförsörjning. Valet beror på det faktum att i bostäder och offentliga byggnader i fjärrvärmesystem, för att uppfylla sanitära standarder, är det nödvändigt att ta vatten som en värmebärare. Ansökan för företag som värmebärare av ånga för tekniska processer, uppvärmning, ventilation och varmvattenförsörjning är tillåten med en förstudie. På grund av bristande underlag för att genomföra en förstudie, och avsaknad av behov av detta (ej förutsatt i uppdraget), tas varmvatten slutligen som värmebärare för uppvärmning, ventilation och varmvattenförsörjning av bostadsområden resp. ett industriföretag.

4.1 Sammansättningen av avsnitten i konstruktionsdokumentationen och kraven på deras innehåll anges i.

4.2 Utrustning och material som används i konstruktionen, i fall som fastställts av dokument inom standardiseringsområdet, måste ha intyg om överensstämmelse med kraven i ryska normer och standarder, samt ett tillstånd från Rostekhnadzor för deras användning.

4.3 Vid design av pannrum med ång- och varmvattenpannor med ett ångtryck på mer än 0,07 MPa (0,7 kgf / cm 2) och med en vattentemperatur på mer än 115 ° C, är det nödvändigt att följa relevanta regler och föreskrifter inom området industrisäkerhet, samt dokument inom området standardisering.

4.4 Utformningen av nya och rekonstruerade pannhus bör utföras i enlighet med de värmeförsörjningsscheman som utvecklats och överenskommits på det etablerade sättet, eller med motiveringen av investeringar i konstruktion som antagits i system och projekt för distriktsplanering, översiktsplaner för städer , tätorter och landsbygdsbebyggelse, planeringsprojekt för bostads-, industri- och andra funktionsområden eller enskilda objekt som anges i.

4.5 Utformning av pannhus för vilka typen av bränsle inte har fastställts i enlighet med fastställd procedur är inte tillåten. Typen av bränsle och dess klassificering (huvud, nödsituation, vid behov) bestäms i samförstånd med de regionala auktoriserade myndigheterna. Kvantiteten och leveranssättet måste överenskommas med bränsleförsörjningsorganisationerna.

4.6 Pannhus för deras avsedda ändamål i värmeförsörjningssystemet är indelade i:

• central i fjärrvärmesystemet;
• topp i det centraliserade och decentraliserade värmeförsörjningssystemet baserat på kombinerad värme- och elproduktion;
• autonoma system för decentraliserad värmeförsörjning.

4.7 efter syfte är uppdelade i:

• uppvärmning - för att tillhandahålla värmeenergi till uppvärmning, ventilation, luftkonditionering och varmvattenförsörjningssystem;
• uppvärmning och produktion - för att tillhandahålla värmeenergi till uppvärmning, ventilation, luftkonditionering, varmvattenförsörjning, processvärmeförsörjningssystem;
• industriell - för att tillhandahålla termisk energi till tekniska värmeförsörjningssystem.

4.8 Pannhus är indelade i pannhus av den första och andra kategorin enligt tillförlitligheten av värmeenergiförsörjningen till konsumenterna (enligt SP 74.13330).

• pannhus, som är den enda källan till termisk energi i värmeförsörjningssystemet;
• pannhus som tillhandahåller värmeenergi till konsumenter av den första och andra kategorin som inte har individuella reservkällor för värmeenergi. Listor över konsumenter per kategori upprättas i designuppdraget.

4.9 I pannhus med ång- och ångvattenpannor med en total installerad termisk effekt på mer än 10 MW, för att öka tillförlitligheten och energieffektiviteten, rekommenderas att installera lågeffekts ångturbingeneratorer med en spänning på 0,4 kV med ångmottrycksturbiner i förstudier för att täcka de elektriska belastningarna av pannhusens hjälpbehov eller de företag där de är belägna. Den förbrukade ångan efter turbinerna kan användas: för teknisk ångförsörjning till konsumenter, för uppvärmning av vatten i värmeförsörjningssystem, för pannhusets hjälpbehov.

Utformningen av sådana installationer bör utföras i enlighet med.

I varmvattenpannor som drivs med flytande och gasformiga bränslen är det tillåtet att använda gasturbin- eller dieselinstallationer för dessa ändamål.

Vid utformning av en elkraftöverbyggnad för generering av elektrisk energi för pannhusets egna behov och/eller överföring av den till nätet, bör den utföras i enlighet med,. Om de krav på tillförlitlighet och säkerhet som ställs i regeldokument inte räcker för framtagande av projektdokumentation, eller sådana krav inte fastställs, bör särskilda tekniska villkor utvecklas och godkännas på föreskrivet sätt.

4.10 För värmeförsörjning av byggnader och konstruktioner från blockmodulära pannhus bör det vara möjligt att driva pannrummets utrustning utan permanent närvarande personal.

4.11 Pannhusets uppskattade värmeeffekt bestäms som summan av den maximala timförbrukningen av termisk energi för uppvärmning, ventilation och luftkonditionering, den genomsnittliga timförbrukningen av termisk energi för varmvattenförsörjning och förbrukningen av termisk energi för tekniska ändamål . Vid bestämning av pannhusets beräknade värmeeffekt bör förbrukningen av värmeenergi för pannhusets hjälpbehov, förluster i pannhuset och i värmenäten, med hänsyn till systemets energieffektivitet, också tas. i åtanke.

4.12 Uppskattad värmeenergiförbrukning för tekniska ändamål bör tas enligt konstruktionsuppdraget. I detta fall bör möjligheten av en oöverensstämmelse i den maximala förbrukningen av termisk energi för enskilda konsumenter beaktas.

4.13 Uppskattad timförbrukning av värmeenergi för uppvärmning, ventilation, luftkonditionering och varmvattenförsörjning bör tas enligt konstruktionsuppdraget, i avsaknad av sådana data - bestämt enligt SP 74.13330, samt enligt rekommendationer.

4.14 Antalet och kapaciteten av pannor installerade i pannrummet bör väljas, vilket säkerställer:

• designkapacitet (pannhusets värmeeffekt i enlighet med 4.11);
• stabil drift av pannor vid minsta tillåtna belastning under den varma årstiden.

I händelse av fel på den största pannan när det gäller produktivitet i pannhusen i den första kategorin, måste de återstående pannorna tillhandahålla värmeenergi till konsumenter i den första kategorin:

• för processvärmeförsörjning och ventilationssystem - i den mängd som bestäms av de minsta tillåtna belastningarna (oavsett utomhustemperaturen);
• för uppvärmning och varmvattenförsörjning - i den mängd som bestäms av regimen för den kallaste månaden.

I händelse av fel på en panna, oberoende av pannrummets kategori, måste mängden värme som levereras till konsumenter av den andra kategorin tillhandahållas i enlighet med kraven i SP 74.13330.

Antalet pannor installerade i pannrum och deras prestanda bör bestämmas på grundval av tekniska och ekonomiska beräkningar.

Pannrum bör tillhandahålla installation av minst två pannor; i industriella pannhus av den andra kategorin - installation av en panna.

4.15 I pannhusprojekt bör pannor, economizers, luftvärmare, mottrycksturbiner, gasturbin- och gaskolvanläggningar med 0,4 kV generatorer, askuppsamlare och annan utrustning i modulär transportabel design med full fabriks- och installationsberedskap användas.

4.16 Projekt av extrautrustningsblock med rörledningar, automatisk styrning, reglering, signalsystem och elektrisk utrustning med ökad fabriksberedskap utvecklas i enlighet med installationsorganisationernas order och uppdrag.

4.17 Öppen installation av utrustning i olika klimatzoner är möjlig om det är tillåtet enligt tillverkarens instruktioner och uppfyller kraven för bulleregenskaper i SP 51.13330 och.

4.18 Layouten och placeringen av pannrummets tekniska utrustning bör säkerställa:

• villkor för mekanisering av reparationsarbeten;
• möjligheten att använda golvlyft och transportmekanismer och anordningar under reparationsarbeten.

För reparation av utrustningsenheter och rörledningar som väger mer än 50 kg bör inventarielyftanordningar som regel tillhandahållas. Om det är omöjligt att använda inventarielyftanordningar bör stationära lyftanordningar (hissar, telfer, travers och brokranar) tillhandahållas.

4.19 I pannrum bör det enligt projekteringsuppdraget finnas reparationsutrymmen eller lokaler för reparationsarbeten. I det här fallet bör man ta hänsyn till möjligheten att utföra reparationsarbete på den specificerade utrustningen av relevanta tjänster från industriföretag eller specialiserade organisationer.

4.20 De viktigaste tekniska lösningarna som antagits i projektet bör ge:

• tillförlitlighet och säkerhet för utrustningens drift;
• maximal energieffektivitet i pannrummet;
• ekonomiskt motiverade kostnader för konstruktion, drift och reparation;
• arbetsskyddskrav;
• nödvändiga sanitära och levnadsförhållanden för drift- och underhållspersonal;
• miljöskyddskrav.

4.21 Värmeisolering av pannutrustning, rörledningar, armaturer, gaskanaler, luftkanaler och dammrörledningar bör tillhandahållas med hänsyn till kraven i SP 60.13330 och SP 61.13330.

I samma avsnitt:

FÖRORD

"Gas är bara säker om den används på rätt sätt

gas pannrumsutrustning".

Bruksanvisningen ger grundläggande information om ett varmvattenspannhus som arbetar på gasformigt (flytande) bränsle, beaktar schematiska diagram av pannhus och värmeförsörjningssystem för industrianläggningar. Manualen också:

• • grundläggande information från värmeteknik, hydraulik, aerodynamik presenteras;

• • ger information om energibränsle och organisationen av deras förbränning;

• • lyfte fram frågorna om vattenberedning för varmvattenpannor och värmenät;

• • anordningen för varmvattenpannor och hjälputrustning för förgasade pannhus beaktas;

• • gasförsörjningssystem för pannhus presenteras;

• • en beskrivning av ett antal instrumentering och automatiska kontrollscheman och säkerhetsautomation ges;

• • stor uppmärksamhet ägnades åt frågorna om drift av pannenheter och extrautrustning;

• • frågor om att förebygga olyckor med pannor och hjälputrustning, om att ge första hjälpen till offer för en olycka övervägdes;

• ger grundläggande information om hur effektiv användning av värme- och kraftresurser organiseras.

Denna bruksanvisning är avsedd för omskolning, utbildning i ett relaterat yrke och avancerad utbildning för operatörer av gaspannhus, och kan också vara användbar: för studenter och studenter inom specialiteten "Värme- och gasförsörjning" och operativ utsändningspersonal vid organisering av en utsändning tjänst för drift av automatiserade pannhus. I större utsträckning presenteras materialet för varmvattenpannhus med en kapacitet på upp till 5 Gcal med gasrörspannor av typen "Turboterm".

Genom att prenumerera på uppsättningen utbildnings- och metodmaterial för pannhusoperatören, Du får boken ”Definition of Knowledge. Test för pannrumsoperatören”. Och i framtiden kommer du att få av mig både gratis och betalt informationsmaterial.

INTRODUKTION

Modern pannteknik med låg och medelhög produktivitet utvecklas i följande riktningar:

• öka energieffektiviteten genom att minska värmeförlusterna på alla möjliga sätt och utnyttja bränslets energipotential på bästa sätt;
• minska storleken på pannenheten på grund av intensifieringen av bränsleförbränningsprocessen och värmeväxlingen i ugnen och värmeytorna;
• minskning av skadliga toxiska utsläpp (CO, NO x, SO v);
• förbättra pannenhetens tillförlitlighet.

Ny förbränningsteknik implementeras till exempel i pulserande pannor. Förbränningskammaren i en sådan panna är ett akustiskt system med en hög grad av turbulens av rökgaser. I förbränningskammaren för pannor med pulserande förbränning finns inga brännare och därför ingen ficklampa. Tillförseln av gas och luft sker intermittent med en frekvens på cirka 50 gånger per sekund genom speciella pulserande ventiler, och förbränningsprocessen sker i hela ugnsvolymen. När bränsle förbränns i ugnen ökar trycket, hastigheten på förbränningsprodukter ökar, vilket leder till en betydande intensifiering av värmeväxlingsprocessen, möjligheten att minska pannans storlek och vikt och frånvaron av behovet av skrymmande och dyra skorstenar. Driften av sådana pannor kännetecknas av låga CO- och N0x-utsläpp. Effektiviteten hos sådana pannor når 96 %.

Vakuum varmvattenpanna från det japanska företaget Takuma är en förseglad behållare fylld med en viss mängd välrenat vatten. Pannugnen är ett flamrör placerat under vätskenivån. Ovanför vattennivån i ångutrymmet är två värmeväxlare installerade, varav en ingår i värmekretsen och den andra fungerar i varmvattenförsörjningssystemet. På grund av ett litet vakuum, som automatiskt upprätthålls inuti pannan, kokar vatten i den vid en temperatur under 100 o C. Efter avdunstning kondenserar det på värmeväxlarna och rinner sedan tillbaka. Renat vatten tas inte bort från enheten någonstans, och det är inte svårt att tillhandahålla den nödvändiga mängden. Således togs problemet med kemisk beredning av pannvatten bort, vars kvalitet är ett oumbärligt villkor för tillförlitlig och långvarig drift av pannenheten.

Värmepannor från det amerikanska företaget Teledyne Laars är vattenrörsinstallationer med en horisontell värmeväxlare gjord av flänsförsedda kopparrör. En egenskap hos sådana pannor, kallade hydroniska pannor, är möjligheten att använda dem på obehandlat nätverksvatten. Dessa pannor ger en hög hastighet av vattenflödet genom värmeväxlaren (mer än 2 m / s). Således, om vattnet korroderar utrustningen, kommer de resulterande partiklarna att avsättas var som helst förutom i pannans värmeväxlare. I fallet med hårt vatten kommer ett snabbt flöde att minska eller förhindra avlagringar. Behovet av hög hastighet ledde utvecklarna till beslutet att minimera volymen på pannvattendelen så mycket som möjligt. Annars behövs en för kraftfull cirkulationspump som förbrukar en stor mängd el. Nyligen har produkter från ett stort antal utländska företag och gemensamma utländska och ryska företag, som utvecklar ett brett utbud av pannutrustning, dykt upp på den ryska marknaden.

Figur 1. Varmvattenpanna av märket Unitat från det internationella företaget LOOS

1 - brännare; 2 - dörr; 3 - titthål; 4 - värmeisolering; 5 - gasrörsvärmeyta; 6 - lucka in i pannvattenutrymmet; 7- eldrör (eldkammare); 8 - grenrör för att leverera vatten till pannan; 9 - varmvattenutlopp; 10 - rökgaskanal; 11 - visningsfönster; 12 - dräneringsrörledning; 13 - stödram

Moderna varmvatten- och ångpannor av liten och medelstor effekt utförs ofta som eldrörs- eller flamgasrörspannor. Dessa pannor kännetecknas av hög effektivitet, låga utsläpp av giftiga gaser, kompakthet, hög grad av automatisering, enkel drift och tillförlitlighet. I fig. 1 visar en kombinerad brand- och gas-varmvattenpanna av märket Unimat från det internationella företaget LOOS. Pannan har en eldstad, gjord i form av ett flamrör 7, tvättad från sidorna med vatten. I den främre änden av flamröret finns en gångjärnsdörr 2 med tvåskikts värmeisolering 4. I dörren installeras brännaren 1. Förbränningsprodukterna från flamröret kommer in i den konvektiva gasrörsytan 5, i vilken de bildar en tvåvägsrörelse och lämna sedan pannan genom gaskanalen 10. Vatten tillförs pannan genom rör 8, och varmvatten tas bort genom rör 9. Pannans yttre ytor är värmeisolerade 4. För att observera lågan installeras ett titthål i dörren 3. Inspektion av tillståndet hos pannan yttre delen av gasrörets yta kan göras genom lucka 6, och änddelen av kroppen - genom inspektionsfönstret 11. Avloppsrör 12 är anordnat för att dränera vatten från pannan. Pannan är installerad på en stödram 13.

För att bedöma den effektiva användningen av energiresurser och minska konsumenternas kostnader för bränsle och energiförsörjning föreskriver lagen "om energibesparing" energibesiktningar. Baserat på resultaten av dessa undersökningar utvecklas åtgärder för att förbättra företagets värme- och elanläggningar. Dessa aktiviteter är följande:

• • byte av värme- och kraftutrustning (pannor) med mer moderna;

• • hydraulisk beräkning av värmenätet;

• • justering av hydrauliska lägen för värmeförbrukningsobjekt;

• • ransonering av värmeförbrukning;

• • eliminering av defekter i omslutande strukturer och införande av energieffektiva strukturer;

• omskolning, avancerad utbildning och materiella incitament för personal för effektiv användning av bränsle- och energiresurser.

För företag med egna värmekällor krävs utbildning av kvalificerade pannoperatörer. Personer som är utbildade, certifierade och som har certifikat för rätt att serva pannorna kan få utföra service på pannorna. Denna operatörsutbildningsmanual tjänar exakt till att lösa dessa problem.

KAPITEL 1. HUVUDDIAGRAM FÖR PANNA OCH VÄRMEFÖRSÖRJNINGSSYSTEM

1.1. Grundläggande termiskt diagram av ett varmvattenpannahus som arbetar på gasbränsle

I fig. 1.1 visar ett grundläggande termiskt diagram av ett varmvattenpannahus som arbetar på ett slutet varmvattenförsörjningssystem. Den största fördelen med detta schema är den relativt låga produktiviteten hos vattenreningsverket och matarpumpar, nackdelen är ökningen av kostnaderna för utrustning för abonnenter för varmvattenförsörjning (behovet av att installera värmeväxlare där värme överförs från nätverket vatten till vattnet som används för varmvattenförsörjning). Varmvattenpannor fungerar endast tillförlitligt när man upprätthåller ett konstant flöde av vatten som passerar genom dem inom de angivna gränserna, oavsett fluktuationer i konsumentens värmebelastning. Därför, i de termiska kretsarna av varmvattenpannor, reglerar försörjningen av värmeenergi till nätverket enligt ett högkvalitativt schema, d.v.s. genom att ändra temperaturen på vattnet som lämnar pannan.

För att säkerställa designtemperaturen på vattnet vid ingången till värmenätverket, ger schemat möjligheten att blanda den erforderliga mängden returnätvatten (G per) till vattnet som lämnar pannorna genom bypassledningen. För att eliminera lågtemperaturkorrosion av pannans bakvärmeytor till returvärmevattnet vid dess temperatur lägre än 60 ° C vid drift på naturgas och mindre än 70-90 ° C vid drift på låg- och högsvavlig eldningsolja , varmvatten som lämnar pannan blandas med hjälp av en recirkulationspump till returvattenförsörjningen.

Fig 1.1. Grundläggande termiskt diagram av pannrummet. Enkelkrets, beroende med recirkulationspumpar

1 - varmvattenpanna; 2-5 - pumpar för nätverk, recirkulation, rå- och påfyllningsvatten; 6- fyllnadsvattentank; 7, 8 - värmare för rått och kemiskt renat vatten; 9, 11 - påfyllningsvatten- och ångkylare; 10 - avluftare; 12 - installation för kemisk vattenbehandling.

Figur 1.2. Grundläggande termiskt diagram av pannrummet. Dubbelkrets, beroende med hydrauladapter

1 - varmvattenpanna; 2-panna cirkulationspump; 3- nätverk värmepump; 4- nätverksventilationspump; 5-pump för varmvattenförsörjning; 6- VV-cirkulationspump; 7-vatten-till-vattenvärmare för varmvattenförsörjning; 8-lera filter; 9-reagensvattenbehandling; 10-hydraulisk adapter; 11-membran tank.

1.2. Schematiska diagram över värmenätverk. Öppna och slutna värmenät

Vattenvärmeförsörjningssystem är uppdelade i stängda och öppna. I slutna system används vattnet som cirkulerar i värmenätet endast som värmebärare, men tas inte från nätet. I öppna system används vattnet som cirkulerar i värmenätet som värmebärare och tas helt eller delvis från nätet för varmvattenförsörjning och tekniska ändamål.

De viktigaste fördelarna och nackdelarna med slutna vattenvärmeförsörjningssystem:

• • stabil kvalitet på varmvatten som levereras till abonnentinstallationer, som inte skiljer sig från kvaliteten på kranvatten;

• enkelhet för sanitär kontroll av lokala varmvattenförsörjningsinstallationer och kontroll av värmesystemets densitet;

• • komplexiteten hos utrustningen och driften av varmvattenförsörjningsabonnenter;

• • korrosion av lokala varmvatteninstallationer på grund av inträngning av icke-avluftat kranvatten i dem;

• • skalutfällning i vattenvärmare och rörledningar för lokala varmvattenförsörjningsinstallationer med kranvatten med ökad karbonat (tillfällig) hårdhet (Zh till ≥ 5 mg-eq / kg);

• med en viss kvalitet på tappvatten är det nödvändigt, med slutna värmeförsörjningssystem, att vidta åtgärder för att öka den rostskyddande motståndskraften hos lokala varmvattenförsörjningsinstallationer eller att installera speciella anordningar vid abonnentens ingångar för deoxygenering eller stabilisering av kranvatten och för skydd från slam.

De viktigaste fördelarna och nackdelarna med värmeförsörjningssystem med öppet vatten:

• • möjligheten att använda lågpotential (vid temperaturer under 30-40 о С) industrins termiska resurser för varmvattenförsörjning;

• • förenkling och försämring av abonnentingångar och ökad hållbarhet hos lokala varmvatteninstallationer;

• möjligheten att använda enrörsledningar för transitvärme;

• • komplikation och ökning av kostnaden för stationsutrustning på grund av behovet av att bygga vattenreningsanläggningar och make-up anordningar utformade för att kompensera för vattenförbrukning för varmvattenförsörjning;

• • vattenbehandling bör ge klarning, uppmjukning, avluftning och bakteriologisk behandling av vatten;

• • instabilitet hos vatten som tillförs vattenintaget, enligt sanitära indikatorer;

• • komplikation av sanitär kontroll över värmeförsörjningssystemet;

• komplikation av kontroll av tätheten i värmeförsörjningssystemet.

1.3. Temperaturgraf för kvalitetskontroll av värmebelastningen

Det finns fyra metoder för att reglera värmebelastningen: kvalitativ, kvantitativ, kvalitativ-kvantitativ och intermittent (gap). Högkvalitativ reglering består i att reglera tillförseln av värme genom att ändra temperaturen på varmvatten samtidigt som en konstant mängd (flöde) vatten upprätthålls; kvantitativ - vid reglering av värmeförsörjning genom att ändra vattenflödet vid dess konstanta temperatur vid inloppet till den kontrollerade installationen; kvalitativ och kvantitativ - i regleringen av värmetillförseln genom en samtidig förändring av flödeshastigheten och vattentemperaturen; intermittent, eller, som det brukar kallas, reglering genom luckor - i regleringen av värmeförsörjningen genom att periodiskt koppla bort värmeinstallationer från värmenätet. Temperaturschemat för högkvalitativ kontroll av värmeförsörjning för värmesystem utrustade med konvektiv strålningsvärmeanordningar och anslutna till värmenätverket enligt ett hissschema beräknas baserat på formlerna:

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

där T 1 är temperaturen på tillförselvattnet i tillförselledningen (varmvatten), o C; Т 2 - temperaturen på vattnet som kommer in i värmenätet från värmesystemet (returvatten), о С; T 3 är temperaturen på vattnet som kommer in i värmesystemet, ca C; t n - utomhustemperatur, ca С; t vn - inre lufttemperatur, ca С; u är blandningskoefficienten; samma beteckningar med indexet "p" avser konstruktionsvillkoren. För värmesystem utrustade med konvektiv strålningsvärmeanordningar och anslutna till värmenätet direkt, utan hiss, bör u = 0 och T 3 = T 1 tas. Temperaturdiagrammet för den kvalitativa regleringen av värmebelastningen för staden Tomsk visas i figur 1.3.

Oavsett den antagna metoden för central reglering får vattentemperaturen i tillförselröret till värmenätverket inte vara lägre än nivån som bestäms av villkoren för varmvattenförsörjning: för slutna värmeförsörjningssystem - inte lägre än 70 ° C, för öppna värmeförsörjningssystem - inte lägre än 60 ° C. Vattentemperaturen i tillförselledningen ser ut som en bruten linje på grafen. Vid låga temperaturer 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. och vattentemperaturen i tillförselledningen är konstant (T 1 = T 1i = const), och värmeinstallationer kan styras både kvantitativt och intermittent (lokala genomgångar) metod. Antalet timmars daglig drift av värmeinstallationer (system) i detta område av utomhustemperaturer bestäms av formeln:

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

Exempel: Bestämning av temperaturerna T 1 och T 2 för att rita en temperaturgraf

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. T2 = 63,1 - (95- 70) * (95- 70) * (20 - (-11) = 49,7 o C

Exempel: Bestämning av antalet timmars daglig drift av värmeinstallationer (system) vid utomhustemperaturområdet t n> t ni. Uteluftens temperatur är lika med t n = -5 o C. I detta fall måste värmeinstallationen arbeta per dag

n = 24 * (20 - (-5) / (20 - (-11) = 19,4 timmar / dag.

1.4. Piezometrisk graf över värmenätet

Huvuden på olika punkter i värmeförsörjningssystemet bestäms med hjälp av vattentrycksgrafer (piezometriska grafer), som tar hänsyn till den ömsesidiga påverkan av olika faktorer:

• • geodetisk profil för värmeledningen;

• • tryckförluster i nätverket;

• höjden på värmeförbrukningssystemet osv.

De hydrauliska driftsätten för värmenätverket är uppdelade i dynamiska (när kylvätskan cirkulerar) och statiska (när kylvätskan är i vila). I statiskt läge är huvudet i systemet inställt 5 m över märket för den högsta vattenpositionen i det och avbildas med en horisontell linje. Det finns en statisk huvudledning för tillförsel- och returledningar. Huvudena i båda rörledningarna är utjämnade, eftersom rörledningarna är anslutna med värmeförbrukningssystem och blandningsbyglar i hissenheterna. Tryckledningarna i det dynamiska läget för matnings- och returledningarna är olika. Tryckledningarnas sluttningar är alltid riktade längs kylvätskans lopp och kännetecknar tryckförlusterna i rörledningarna, fastställda för varje sektion enligt den hydrauliska beräkningen av rörledningarna i värmenätverket. Valet av positionen för den piezometriska grafen baseras på följande villkor:

• • trycket vid någon punkt i returledningen får inte överstiga det tillåtna drifttrycket i lokala system. (högst 6 kgf / cm 2);

• • trycket i returledningen måste säkerställa fyllningen av de övre enheterna i lokala värmesystem;

• • huvudet i returledningen, för att undvika bildandet av ett vakuum, bör inte vara lägre än 5-10 m.w.;

• • trycket på sugsidan av nätverkspumpen bör inte vara lägre än 5 mWC;

• • trycket vid vilken punkt som helst i tillförselledningen måste vara högre än koktrycket vid den maximala (designade) temperaturen för kylvätskan;

• den tillgängliga tryckhöjden vid nätverkets slutpunkt måste vara lika med eller större än den beräknade tryckhöjden vid abonnentens ingång vid det beräknade flödet av kylvätskan.

I de flesta fall, när man flyttar piezometern uppåt eller nedåt, är det inte möjligt att upprätta ett sådant hydrauliskt läge där alla anslutna lokala värmesystem kan anslutas enligt den enklaste beroende kretsen. I det här fallet bör du fokusera på installationen vid konsumenternas ingångar, först och främst mottrycksregulatorer, pumpar på överliggaren, på ingångens retur- eller matningsledningar, eller välja en oberoende anslutning till installationen av värme vatten-till-vattenberedare (pannor) hos konsumenter. Den piezometriska grafen för värmenätet visas i figur 1.4.

Lista huvudelementen i värmesystemet. Ge en definition av ett öppet och slutet värmenät, nämn för- och nackdelar med dessa nät.

1. 1. Skriv på ett separat blad om huvudutrustningen i ditt pannrum och dess egenskaper.

1. 1. Vilka värmenätverk känner du till om enheten? Vad är temperaturschemat för ditt värmenät?

1. 1. Vad är syftet med temperaturgrafen? Vad bestämmer temperaturen för brottet i temperaturgrafen?

1. 1. Vad är syftet med den piezometriska grafen? Vilken roll har hissar, om några, i värmeenheter?

1. På ett separat blad, lista funktionerna för driften av varje element i värmeförsörjningssystemet (panna, värmenätverk, värmekonsument). Tänk alltid på dessa funktioner i ditt arbete! Bruksanvisningen, tillsammans med en uppsättning testuppgifter, bör bli en uppslagsbok för operatören som respekterar sitt arbete.

En uppsättning utbildningsmaterial för pannoperatörens kostnader 760 rbl.han testade i utbildningscenter för utbildning av pannrumsoperatörer, recensionerna är mycket bra, både från studenter och lärare i Special Technologies. KÖPA

vatten och vattenånga, i samband med vilken skilja mellan vatten och ånga värmeförsörjningssystem. Vatten, som värmebärare, används från distriktspannhus, huvudsakligen utrustade med varmvattenpannor och genom värmevattenberedare från ångpannor.

Vatten som värmebärare har ett antal fördelar jämfört med ånga. Några av dessa fördelar är särskilt viktiga vid tillförsel av värme från kraftvärmeverk. De senare inkluderar möjligheten att transportera vatten över långa avstånd utan betydande förlust av dess energipotential, d.v.s. dess temperatur (fallet i vattentemperaturen i stora system är mindre än 1 ° С per 1 km spår). Energipotentialen för ånga - dess tryck - minskar under transport mer signifikant, i genomsnitt 0,1 - 0,15 MPa per 1 km spår. I vattensystem kan alltså ångtrycket vid utvinning av turbiner vara mycket lågt (från 0,06 till 0,2 MPa), medan det i ångsystem bör vara upp till 1–1,5 MPa. En ökning av ångtrycket i turbinens utlopp leder till en ökning av bränsleförbrukningen vid CHPP och en minskning av elproduktionen baserat på värmeförbrukning.

Andra fördelar med vatten som värmebärare inkluderar den lägre kostnaden för anslutningar till värmenät av lokala vattenvärmesystem och med öppna system även lokala varmvattenförsörjningssystem. Fördelarna med vatten som värmebärare är möjligheten till central (vid värmekällan) reglering av värmetillförseln till konsumenterna genom att ändra vattentemperaturen. Vid användning av vatten är det lätt att använda - konsumenterna (oundvikligt vid användning av ånga) har inga kondensatavlopp och pumpenheter för kondensatretur.

I fig. 4.1 är ett schematiskt diagram över ett varmvattenpannahus.

Ris. 4.1 Schematiskt diagram av ett varmvattenpannahus: 1 - nätverkspump; 2 - varmvattenpanna; 3 - cirkulationspump; 4 - värmare för kemiskt renat vatten; 5 - råvattenberedare; 6 - vakuumavluftare; 7 - sminkpump; 8 - råvattenpump; 9 - kemisk vattenbehandling; 10 - ångkylare; 11 - vattenstråleejektor; 12 - ejektorförsörjningstank; 13 - ejektorpump.

Varmvattenpannhus byggs ofta i nybyggda områden innan idrifttagning av kraftvärme och huvudvärmenät från kraftvärme till de angivna pannhusen. Detta förbereder värmebelastningen för kraftvärmeverket, så att när värmeturbinerna tas i drift är deras uttag fullastad. Varmvattenpannor används sedan som topp- eller standby-pannor. Huvudegenskaperna för varmvattenpannor i stål visas i tabell 4.1.

Tabell 4.1

5. Centraliserad värmeförsörjning från fjärrpannahus (ånga).

6. Fjärrvärmesystem.

Komplexet av installationer utformade för förberedelse, transport och användning av värmebäraren utgör det centraliserade värmeförsörjningssystemet.

Centraliserade värmeförsörjningssystem ger konsumenterna värme med låg och medelhög potential (upp till 350 ° C), vars produktion tar cirka 25% av allt bränsle som produceras i landet. Värme, som du vet, är en av energityperna, därför bör värmeförsörjningen övervägas tillsammans med andra energiförsörjningssystem - el- och gasförsörjning, när man löser huvudfrågorna med energiförsörjning till enskilda objekt och territoriella regioner.

Värmeförsörjningssystemet består av följande huvudelement (tekniska strukturer): en värmekälla, värmenät, abonnentingångar och lokala värmeförbrukningssystem.

Värmekällor i centraliserade värmeförsörjningssystem är antingen kraftvärmeverk (CHP), som samtidigt producerar både el och värme, eller stora pannhus, ibland kallade fjärrvärmestationer. Värmeförsörjningssystem baserade på kraftvärmeverk kallas "Uppvärmning".

Värmen som erhålls i källan överförs till en eller annan värmebärare (vatten, ånga), som transporteras genom värmenät till konsumenternas abonnentingångar. För att överföra värme över långa avstånd (mer än 100 km) kan värmetransportsystem i kemiskt bundet tillstånd användas.

Beroende på organisationen av kylvätskans rörelse kan värmeförsörjningssystem vara stängda, halvstängda och öppna.

V slutna system konsumenten använder endast en del av värmen som finns i värmebäraren, och själva värmebäraren, tillsammans med den återstående mängden värme, går tillbaka till källan, där den fylls på med värme igen (tvårörs slutna system).

V halvslutna system konsumenten använder både en del av värmen som tillförs den och en del av själva värmebäraren, och de återstående mängderna av värmebäraren och värmeåterföring till källan (öppna tvårörssystem).

V öppna system, både själva kylvätskan och värmen som finns i den används fullt ut av konsumenten (enrörssystem).

I centraliserade värmeförsörjningssystem används värmebäraren vatten och vattenånga, i samband med vilken skilja mellan vatten och ånga värmeförsörjningssystem.

Vatten som värmebärare har ett antal fördelar jämfört med ånga. Några av dessa fördelar är särskilt viktiga vid tillförsel av värme från kraftvärmeverk. De senare inkluderar möjligheten att transportera vatten över långa avstånd utan betydande förlust av dess energipotential, d.v.s. dess temperatur är minskningen av vattentemperaturen i stora system mindre än 1 ° C per 1 km spår). Energipotentialen för ånga - dess tryck - minskar under transport mer signifikant, i genomsnitt 0,1 - 0,15 MPa per 1 km spår. I vattensystem kan alltså ångtrycket vid utvinning av turbiner vara mycket lågt (från 0,06 till 0,2 MPa), medan det i ångsystem bör vara upp till 1–1,5 MPa. En ökning av ångtrycket i turbinens utlopp leder till en ökning av bränsleförbrukningen vid CHPP och en minskning av elproduktionen baserat på värmeförbrukning.

Dessutom gör vattensystem det möjligt att hålla kondensatet av ångvärmevatten rent vid kraftvärmeverket utan behov av dyra och komplexa ångomvandlare. Med ångsystem kommer kondensatet tillbaka från konsumenterna ofta förorenat och långt ifrån helt (40–50 %), vilket kräver betydande kostnader för dess rening och beredning av ytterligare pannmatarvatten.

Andra fördelar med vatten som värmebärare inkluderar den lägre kostnaden för anslutningar till värmenät av lokala vattenvärmesystem och med öppna system även lokala varmvattenförsörjningssystem. Fördelarna med vatten som värmebärare är möjligheten till central (vid värmekällan) reglering av värmetillförseln till konsumenterna genom att ändra vattentemperaturen. Vid användning av vatten är det lätt att använda - konsumenterna (oundvikligt vid användning av ånga) har inga kondensatavlopp och pumpenheter för kondensatretur.

7. Lokal och decentraliserad värmeförsörjning.

För decentraliserade värmeförsörjningssystem används ång- eller varmvattenpannor, installerade i ång- respektive varmvattenpannor. Valet av typ av pannor beror på värmeförbrukarnas natur och kraven på typen av värmebärare. Värmeförsörjning till bostäder och offentliga byggnader utförs som regel med hjälp av uppvärmt vatten. Industriella konsumenter kräver både uppvärmt vatten och ånga.

Produktions- och värmepannhuset förser konsumenterna med både ånga med nödvändiga parametrar och varmvatten. Ångpannor är installerade i dem, som är mer tillförlitliga i drift, eftersom deras svansuppvärmningsytor inte är föremål för så betydande korrosion av rökgaser som varmvatten.

En egenskap hos varmvattenpannor är frånvaron av ånga, och därför är tillgången till industriella konsumenter begränsad, och för avgasning av tillsatsvattnet är det nödvändigt att använda vakuumavluftare, som är svårare att använda än konventionella atmosfäriska. Rörsystemet för pannor i dessa pannhus är dock mycket enklare än i ånghus. På grund av svårigheten att hindra kondens från att falla ut på svansvärmeytorna från vattenånga i rökgaserna ökar risken för haveri i varmvattenpannor till följd av korrosion.

Kvartals- och gruppvärmegenererande installationer utformade för att leverera värme till en eller flera kvarter, en grupp av bostadshus eller enstaka lägenheter, offentliga byggnader kan fungera som källor för autonom (decentraliserad) och lokal värmeförsörjning. Dessa installationer är som regel uppvärmning.

Lokal värmeförsörjning används i bostadsområden med ett värmebehov på högst 2,5 MW för uppvärmning och varmvattenförsörjning av små grupper av bostads- och industribyggnader på avstånd från staden, eller som en tillfällig värmekälla innan den huvudsakliga är beställda i nybyggda områden. Pannhus med lokal värmeförsörjning kan utrustas med sektioner av gjutjärn, stålsvetsade, vertikal-horisontella-cylindriska ång- och varmvattenpannor. Varmvattenpannor som nyligen har dykt upp på marknaden är särskilt lovande.

Med en tillräckligt stark försämring av de befintliga värmenäten för centraliserad värmeförsörjning och bristen på nödvändig finansiering för att ersätta dem, är kortare värmenätverk av decentraliserad (autonom) värmeförsörjning mer lovande och mer ekonomiska. Övergången till autonom värmeförsörjning blev möjlig efter uppkomsten på marknaden av högeffektiva pannor med låg värmeeffekt med en verkningsgrad på minst 90%.

I den inhemska pannindustrin dök det upp effektiva liknande pannor, till exempel de från Borisoglebsk-anläggningen. Dessa inkluderar pannor av typen "Khoper" (Fig. 7.1) installerade i modulära transportabla automatiserade pannor av typen MT / 4,8 /. Pannhus fungerar också i automatiskt läge, eftersom pannan "Khoper-80E" är utrustad med elektriskt styrd automatik (Fig.2.4).

Figur 7.1. Allmän bild av "Khoper"-pannan: 1 - titthål, 2 - draggivare, 3 - rör, 4 - panna, 5 - automationsenhet, 6 - termometer, 7 - temperaturgivare, 8 - tändare, 9 - brännare, 10 - termostat, - 11 - anslutning, 12 - brännarventil, 13 - gasledning, 14 - tändventil, 15 - avtappningsplugg, 16 - tändare start, 17 - gasuttag, 18 - värmerör, 19 - paneler, 20 - dörr, 21 - sladd med Eurokontakt.

Figur 7.2. visar fabriksinstallationsschemat för en varmvattenberedare med ett värmesystem.

Figur 7.2. Installationsschema för en varmvattenberedare med ett värmesystem: 1 - panna, 2 - kran, 3 - avluftare, 3 - expansionstankar, 5 - radiator, 6 - expansionstank, 7 - varmvattenberedare, 8 - säkerhetsventil, 9 - pump

Leveransuppsättningen av Khoper-pannor inkluderar importerad utrustning: en cirkulationspump, en säkerhetsventil, en elektromagnet, en automatisk luftventil, en expansionstank med beslag.

För modulära pannhus är pannor av typen "KVa" med en kapacitet på upp till 2,5 MW särskilt lovande. De tillhandahåller värme och varmvattenförsörjning till flera flervåningshus i bostadskomplexet.

"KVA" automatiserad varmvattenberedare, som arbetar på lågtrycksnaturgas under tryck, är utformad för att värma vatten som används i uppvärmning, varmvattenförsörjning och ventilationssystem. Pannenheten innehåller en varmvattenpanna med värmeåtervinningsenhet, en blockautomatiserad gasbrännare med ett automationssystem som ger reglering, styrning, parameterövervakning och nödskydd. Den är utrustad med ett autonomt vattenförsörjningssystem med avstängningsventiler och säkerhetsventiler, vilket gör det enkelt att ställa upp i ett pannrum. Pannenheten har förbättrade miljöegenskaper: innehållet av kväveoxider i förbränningsprodukter minskar i jämförelse med myndighetskrav, närvaron av kolmonoxid är praktiskt taget nära noll.

Flagman automatiserade gaspanna tillhör samma typ. Den har två inbyggda lamellrörsvärmeväxlare, varav den ena kan anslutas till värmesystemet, den andra till varmvattenförsörjningen. Båda värmeväxlarna kan laddas samtidigt.

Utsikterna för de två sista typerna av varmvattenpannor ligger i det faktum att de har en tillräckligt låg temperatur på rökgaser på grund av användningen av värmeväxlare eller inbyggda värmeväxlare med flänsrör. Sådana pannor har en verkningsgrad på 3-4 % högre jämfört med andra typer av pannor som inte har värmeåtervinningsenheter.

Luftvärme används också. För detta ändamål används luftvärmare av typen VRK-S tillverkade av Teploservis LLC, Kamensk-Shakhtinsky, Rostov-regionen, i kombination med en gasformig bränsleugn med en kapacitet på 0,45-1,0 MW. För varmvattenförsörjning, i detta fall, är en genomströmningsgasvattenberedare av typen MORA-5510 installerad. Med lokal värmeförsörjning väljs pannor och pannutrustning utifrån kraven på kylvätskans temperatur och tryck (uppvärmt vatten eller ånga). Som värmebärare för uppvärmning och varmvattenförsörjning tas som regel vatten och ibland ånga med ett tryck på upp till 0,17 MPa. Ett antal industrikonsumenter förses med ånga med ett tryck på upp till 0,9 MPa. Värmenät har en minimilängd. Parametrarna för kylvätskan, såväl som de termiska och hydrauliska driftsätten för värmenätverk, motsvarar driftsläget för lokala värme- och varmvattenförsörjningssystem.

Fördelarna med sådan värmeförsörjning är den låga kostnaden för värmeförsörjningskällor och värmenätverk; enkel installation och underhåll; snabb driftsättning; en mängd olika panntyper med ett brett utbud av uppvärmningskapacitet.

Decentraliserade konsumenter, som på grund av de stora avstånden från kraftvärmeverket inte kan täckas av centraliserad värmeförsörjning, måste ha en rationell (effektiv) värmeförsörjning som uppfyller den moderna tekniska nivån och komforten.

Omfattningen av bränsleförbrukningen för värmeförsörjning är mycket stor. För närvarande utförs värmeförsörjningen av industri-, offentliga och bostadshus av cirka 40 + 50% av pannhusen, vilket är ineffektivt på grund av deras låga effektivitet (i pannhus är bränslets förbränningstemperatur cirka 1500 ° C, och värme tillförs konsumenten vid betydligt lägre temperaturer (60 + 100 OS)).

Således leder den irrationella användningen av bränsle, när en del av värmen kommer ut i röret, till utarmning av bränsle och energiresurser (FER).

En energibesparande åtgärd är utveckling och implementering av decentraliserade värmeförsörjningssystem med spridda autonoma värmekällor.

För närvarande är de mest ändamålsenliga decentraliserade värmeförsörjningssystem baserade på icke-traditionella värmekällor, såsom: sol, vind, vatten.

Okonventionell energi:

Värmeförsörjning baserad på värmepumpar;

Värmeförsörjning baserad på autonoma vattenvärmegeneratorer.

Utsikter för utveckling av decentraliserade värmeförsörjningssystem:

1. Decentraliserade värmeförsörjningssystem kräver inte långa värmeledningar, och därför - stora kapitalkostnader.

2. Användningen av decentraliserade värmeförsörjningssystem kan avsevärt minska skadliga utsläpp från bränsleförbränning till atmosfären, vilket förbättrar miljösituationen.

3. Användningen av värmepumpar i decentraliserade värmeförsörjningssystem för industriella och civila anläggningar möjliggör, i jämförelse med pannhus, att spara bränsle i mängden 6 + 8 kg bränsleekvivalenter. per 1 Gcal genererad värme, vilket är cirka 30 -: - 40%.

4. Decentraliserade system baserade på TN används framgångsrikt i många främmande länder (USA, Japan, Norge, Sverige, etc.). Mer än 30 företag är engagerade i tillverkning av värmepumpar.

5. Ett autonomt (decentraliserat) värmeförsörjningssystem baserat på en centrifugalvattenvärmegenerator installerades i OTT-laboratoriet vid Department of PTS MPEI.

Systemet arbetar i automatiskt läge och upprätthåller temperaturen på vattnet i matningsledningen i ett givet intervall från 60 till 90 ° C.

Systemets värmeomvandlingsförhållande är m = 1,5 -: - 2, och verkningsgraden är cirka 25%.

6. Ytterligare ökning av energieffektiviteten för decentraliserade värmeförsörjningssystem kräver vetenskaplig och teknisk forskning för att fastställa de optimala driftsätten.

8. Val av värmebärare och värmeförsörjningssystem.

Valet av värmebärare och värmeförsörjningssystem bestäms av tekniska och ekonomiska överväganden och beror främst på typen av värmekälla och typen av värmebelastning. Det rekommenderas att förenkla värmesystemet så mycket som möjligt. Ju enklare systemet är, desto billigare är det att bygga och driva. De enklaste lösningarna tillhandahålls genom användning av en enda kylvätska för alla typer av värmebelastning.

Om stadsdelens värmebelastning enbart består av värme, ventilation och varmvattenförsörjning så används vanligtvis värme tvårörs vattensystem... I de fall där det förutom värme, ventilation och varmvattenförsörjning även finns en liten teknisk belastning i området som kräver värme av ökad potential är det rationellt att använda trerörsvattensystem vid uppvärmning. En av systemets matningsledningar används för att tillfredsställa den ökade potentiella belastningen.

I de fall där när distriktets huvudsakliga värmebelastning är den tekniska belastningen med ökad potential, och den säsongsbetonade värmebelastningen är liten; vanligtvis ånga.

När man väljer ett värmeförsörjningssystem och värmebärarparametrar, beaktas tekniska och ekonomiska indikatorer för alla element: värmekälla, nätverk, abonnentinstallationer. Energimässigt är vatten mer lönsamt än ånga. Användningen av flerstegsuppvärmning av vatten vid CHPP gör det möjligt att öka den specifika kombinerade produktionen av elektrisk och termisk energi, vilket ökar bränsleekonomin. Vid användning av ångsystem absorberas vanligtvis hela värmebelastningen av den högre trycket från utloppsångan, vilket minskar den specifika kombinerade elkraftgenereringen.

Värmen som erhålls i källan överförs till en eller annan värmebärare (vatten, ånga), som transporteras genom värmenät till konsumenternas abonnentingångar.

Beroende på organisationen av kylvätskans rörelse kan värmeförsörjningssystem vara stängda, halvstängda och öppna.

Beroende på antalet värmeledningar i värmenätet kan vattenvärmeförsörjningssystem vara enrörs, tvårörs, trerörs, fyrrörs och kombinerade, om antalet rör i värmenätet inte förblir konstant.

I slutna system använder konsumenten endast en del av värmen som finns i kylvätskan, och själva kylvätskan, tillsammans med den återstående mängden värme, går tillbaka till källan, där den fylls på med värme (tvårörs slutna system). I halvslutna system använder konsumenten både en del av den värme som tillförs honom och en del av själva värmebäraren, och de återstående mängderna av värmebäraren och värmeåterföring till källan (öppna tvårörssystem). I öppna system används både själva värmebäraren och värmen som finns i den fullt ut av konsumenten (enrörssystem).

Vid abonnentens ingångar överförs värme (och i vissa fall själva värmebäraren) från värmenäten till lokala värmeförbrukningssystem. Samtidigt utförs i de flesta fall användningen av oanvänd värme i lokala värme- och ventilationssystem för att förbereda vatten för varmvattenförsörjningssystem.

Lokal (abonnent)reglering av mängden och potentialen av värme som överförs till lokala system sker också vid ingångarna och driften av dessa system övervakas.

Beroende på det accepterade inmatningsschemat, dvs. beroende på den antagna tekniken för att överföra värme från värmenät till lokala system, kan de uppskattade flödeshastigheterna för värmebäraren i värmeförsörjningssystemet variera med 1,5–2 gånger, vilket indikerar en mycket betydande effekt av abonnentens ingångar på ekonomin i hela värmeförsörjningssystemet.

I centraliserade värmeförsörjningssystem används vatten och ånga som värmebärare, i samband med vilka vatten- och ångavärmeförsörjningssystem särskiljs.

Vatten som värmebärare har ett antal fördelar jämfört med ånga; några av dessa fördelar är särskilt viktiga vid tillförsel av värme från ett kraftvärmeverk. De senare inkluderar möjligheten att transportera vatten över långa avstånd utan betydande förlust av dess energipotential, d.v.s. dess temperatur är minskningen av vattentemperaturen i stora system mindre än 1 ° C per 1 km spår). Energipotentialen för ånga - dess tryck - minskar mer signifikant under transport, med i genomsnitt 0,1 - 015 MPa per 1 km spår. I vattensystem kan alltså ångtrycket vid utvinning av turbiner vara mycket lågt (från 0,06 till 0,2 MPa), medan det i ångsystem bör vara upp till 1–1,5 MPa. En ökning av ångtrycket i turbinens utlopp leder till en ökning av bränsleförbrukningen vid CHPP och en minskning av elproduktionen baserat på värmeförbrukning.

Dessutom gör vattensystem det möjligt att hålla kondensatet av ångvärmevatten rent vid kraftvärmeverket utan behov av dyra och komplexa ångomvandlare. Med ångsystem kommer kondensatet tillbaka från konsumenterna ofta förorenat och långt ifrån helt (40–50 %), vilket kräver betydande kostnader för dess rening och beredning av ytterligare pannmatarvatten.

Andra fördelar med vatten som värmebärare inkluderar: lägre kostnad för anslutningar till värmenät av lokala vattenvärmesystem, och med öppna system även lokala varmvattenförsörjningssystem; möjligheten till central (vid värmekällan) reglering av värmetillförseln till konsumenterna genom att ändra vattentemperaturen; enkel drift - frånvaron av oundvikliga ångfällor och kondensatreturpumpningsenheter för konsumenter.

Ånga som värmebärare har i sin tur vissa fördelar jämfört med vatten:

a) stor mångsidighet, som består i möjligheten att tillfredsställa alla typer av värmeförbrukning, inklusive tekniska processer;

b) lägre energiförbrukning för att flytta kylvätskan (strömförbrukning för återföring av kondensat i ångsystem är mycket liten jämfört med kostnaden för el för att flytta vatten i vattensystem);

c) obetydligheten hos det skapade hydrostatiska trycket på grund av den låga specifika densiteten hos ånga i jämförelse med vattendensiteten.

Den stadigt eftersträvade inriktningen i vårt land mot mer ekonomiska värmeförsörjningssystem och de indikerade positiva egenskaperna hos vattensystem bidrar till deras utbredda användning i bostäder och kommunala tjänster i städer och städer. I mindre utsträckning används vattensystem inom industrin, där mer än 2/3 av det totala värmebehovet tillgodoses av ånga. Eftersom industriell värmeförbrukning står för ca 2/3 av den totala värmeförbrukningen i landet, är andelen ånga för att täcka den totala värmeförbrukningen fortfarande mycket betydande.

Beroende på antalet värmeledningar i värmenätet kan vattenvärmeförsörjningssystem vara enrörs, tvårörs, trerörs, fyrrörs och kombinerade, om antalet rör i värmenätet inte förblir konstant. Förenklade schematiska diagram av dessa system visas i figur 8.1.

De mest ekonomiska systemen med ett rör (öppen slinga) (Figur 8.1.a) rekommenderas endast när den genomsnittliga timförbrukningen av nätverksvatten som tillhandahålls för uppvärmning och ventilationsbehov sammanfaller med den genomsnittliga timförbrukningen av vatten som förbrukas för varmvattenförsörjning. Men för de flesta regioner i vårt land, utom för de sydligaste, visar sig de uppskattade kostnaderna för nätvatten som levereras för behoven av uppvärmning och ventilation vara högre än förbrukningen av vatten som förbrukas för varmvattenförsörjning. Med en sådan obalans av de angivna kostnaderna måste vattnet som inte används för varmvattenförsörjning skickas till avloppet, vilket är mycket oekonomiskt. I detta avseende är de mest utbredda i vårt land tvårörs värmeförsörjningssystem: öppna (halvstängda) (fig. 8.1., B) och stängda (stängda) (fig. 8.1., C)

Figur 8.1. Schematiskt diagram över vattenvärmesystem

a — ettrör (öppet), b — tvårör öppet (halvstängt), c — tvårör stängt (stängt), d-kombinerat, e-trerör, e-fyrarör, 1-värme källa, 2-försörjningsrör till värmenätet, 3-abonnentens ingång, 4 - ventilationsluftvärmare, 5 - abonnentvärmeväxlare, 6 -värmare, 7 - lokala värmesystemledningar, 8 - lokalt varmvattenförsörjningssystem, 9 - värmesystem returledning, 10 – varmvattenförsörjning värmeväxlare, 11 – kallvattenförsörjning, 12 – teknisk utrustning, 13 – varmvattenledning, 14 – varmvattencirkulationsrörledning, 15 – pannrum, 16 – varmvattenberedare, 17 — pump.

Med ett betydande avstånd från värmekällan från det värmeförsedda området (med "förorts" CHPPs) rekommenderas kombinerade värmeförsörjningssystem, som är en kombination av ett enrörssystem och ett halvstängt tvårörssystem (figur 8.1, d). I ett sådant system är toppvarmvattenpannan, som är en del av CHPP, placerad direkt i det värmeförsedda området och bildar ett extra varmvattenpannrum. Från CHPP till pannhuset tillförs endast en sådan mängd högtemperaturvatten genom ett rör, vilket är nödvändigt för varmvattenförsörjning. Inne i det värmeförsörjda området är ett vanligt halvslutet tvårörssystem anordnat.

I pannhuset tillsätts vatten från kraftvärmeverket till vattnet som värms upp i pannan från tvårörssystemets returledning och det totala flödet av vatten med en lägre temperatur än temperaturen på vattnet som kommer från kraftvärmen skickas till fjärrvärmenätet. I framtiden används en del av detta vatten i lokala varmvattenförsörjningssystem, och resten återförs till pannrummet.

Trerörssystem används i industriella värmeförsörjningssystem med ett konstant flöde av vatten som tillförs för tekniska behov (Figur 8.1, e). Sådana system har två tillförselrör. Enligt en av dem går vatten med konstant temperatur till tekniska enheter och till värmeväxlare för varmvattenförsörjning, enligt den andra går vatten med variabel temperatur till behoven av uppvärmning och ventilation. Kylt vatten från alla lokala system återförs till värmekällan genom en gemensam rörledning.

Fyrrörssystem (Figur 8.1, e), på grund av den höga förbrukningen av metall, används endast i små system för att förenkla abonnentingångar. I sådana system bereds vatten för lokala varmvattenförsörjningssystem direkt vid värmekällan (i pannhus) och tillförs genom ett speciellt rör till konsumenterna, där det direkt kommer in i de lokala varmvattenförsörjningssystemen. I det här fallet har abonnenterna inte värmeinstallationer för varmvattenförsörjning och återcirkulerat vatten från varmvattenförsörjningssystem återförs till värmekällan för uppvärmning. De andra två rören i ett sådant system är avsedda för lokala värme- och ventilationssystem.

TVÅRÖRS VATTENVÄRMESYSTEM

Slutna och öppna system... Tvårörsvattensystem är stängda och öppna. Dessa system skiljer sig åt i tekniken för vattenberedning för lokala varmvattenförsörjningssystem (Fig. 8.2). I slutna system för varmvattenförsörjning används tappvatten som värms upp i ytvärmeväxlare med vatten från värmenätet (bild 8.2, a). I öppna system tas vatten för varmvattenförsörjning direkt från värmenätet. Uttag av vatten från tillförsel- och returrören till värmenätverket utförs i sådana mängder att vattnet efter blandning får den temperatur som krävs för varmvattenförsörjning (Figur 8.2, b).

Fig 8.2 ... Schematiska diagram över vattenberedning för varmvattenförsörjning hos abonnenten i tvårörs vattenvärmeförsörjningssystem... a — med ett slutet system, b — ett öppet system, 1 — tillförsel- och returledningar för värmenätet, 2 — värmeväxlare för varmvattenförsörjning, 3 — kallvattenförsörjning, 4 — lokalt varmvattenförsörjningssystem, 5 — temperaturregulator , 6 — blandare, 7 — backventil

I slutna värmeförsörjningssystem förbrukas inte själva kylvätskan någonstans, utan cirkulerar endast mellan värmekällan och lokala värmeförbrukningssystem. Det betyder att sådana system är stängda i förhållande till atmosfären, vilket återspeglas i deras namn. För slutna system gäller teoretiskt sett jämlikhet, d.v.s. mängden vatten som lämnar källan och kommer till den är densamma. I verkliga system, dock alltid. En del av vattnet går förlorat från systemet genom läckorna i det: genom körtlar på pumpar, expansionsfogar, beslag etc. Dessa vattenläckor från systemet är små och överstiger vid god funktion inte 0,5 % av vattenvolymen i systemet. Men även i sådana mängder ger de viss skada, eftersom både värme och kylvätska går förlorade med dem.

Den praktiska oundvikligheten av läckor gör det möjligt att utesluta expansionskärl från utrustningen för vattenvärmesystem, eftersom vattenläckor från systemet alltid överstiger den möjliga ökningen av vattenvolymen med en ökning av dess temperatur under uppvärmningsperioden. Systemet fylls på med vatten för att kompensera för läckor vid värmekällan.

I öppna system, även i frånvaro av läckor, är ojämlikhet karakteristisk. Huvudvattnet, som strömmar ut från vattenkranarna i de lokala varmvattenförsörjningssystemen, kommer i kontakt med atmosfären, d.v.s. sådana system är öppna för atmosfären. Påfyllning av öppna system med vatten sker vanligtvis på samma sätt som för slutna system, vid en värmekälla, även om i princip påfyllning i sådana system är möjlig på andra punkter i systemet. Mängden tillsatsvatten i öppna system är mycket högre än i slutna. Om tillsatsvattnet i slutna system endast täcker vattenläckaget från systemet, måste det i öppna system även kompensera för det förutsedda vattenuttaget.

Frånvaron av öppna värmeförsörjningssystem vid abonnentens ingångar av ytvärmeväxlare för varmvattenförsörjning och deras ersättning med billiga blandningsanordningar är den största fördelen med öppna system jämfört med slutna. Den största nackdelen med öppna system är behovet av att ha en kraftfullare installation vid värmekällan än slutna system för retur av påfyllningsvattnet för att undvika uppkomsten av korrosion och beläggningar i värmeinstallationer och värmenät.

Tillsammans med enklare och billigare abonnentingångar har öppna system följande positiva egenskaper i jämförelse med slutna system:

a) tillåta användning i stora mängder lågvärdig spillvärme, som också finns tillgänglig på kraftvärmeverket(värme från turbinkondensatorer), och i ett antal industrier, vilket minskar bränsleförbrukningen för beredning av en kylvätska;

b) ge en möjlighet minskning av värmekällans beräknade produktivitet och genom medelvärde av värmeförbrukningen för varmvattenförsörjning vid installation av centrala varmvattenackumulatorer;

v) öka livslängden lokala varmvattenförsörjningssystem, eftersom de tar emot vatten från värmenätverk, som inte innehåller aggressiva gaser och skalbildande salter;

G) minska diametern på kallvattendistributionsnäten (med cirka 16%), tillhandahålla vatten till abonnenter för lokala varmvattenförsörjningssystem genom värmeledningar;

e) släpp taget till enrörssystem med sammanträffande av vattenförbrukning för uppvärmning och varmvattenförsörjning .

Nackdelarna med öppna system utöver de ökade kostnaderna som är förknippade med behandling av stora mängder tillsatsvatten, inkluderar:

a) möjligheten, vid otillräckligt noggrann behandling av vatten, uppkomsten av färg i det demonterade vattnet, och vid anslutning av radiatorvärmesystem till värmenätverk genom blandningsnoder (hiss, pumpning), även möjligheten till förorening av det demonterade vattnet och uppkomsten av lukt i det på grund av sedimentavsättning i radiatorer och utvecklingen av speciella bakterier i dem;

b) ökande komplexitet i kontrollen över systemets täthet, eftersom mängden tillskottsvatten i öppna system inte kännetecknar mängden vattenläckage från systemet, som i slutna system.

Den låga hårdheten hos det ursprungliga kranvattnet (1–1,5 mg ekv/l) ​​underlättar användningen av öppna system, vilket eliminerar behovet av dyr och komplex anti-kalkvattenbehandling. Det är tillrådligt att använda öppna system även med mycket hårt eller korrosivt källvatten, eftersom med sådana vatten i slutna system är det nödvändigt att ordna vattenbehandling vid varje abonnentens ingång, vilket är många gånger mer komplicerat och dyrare än en enstaka behandling av fabrikat. upp vatten vid en värmekälla i öppna system.

ENRÖRS VATTENVÄRMESYSTEM

Ett diagram över abonnentens ingång för ett enrörs värmeförsörjningssystem visas i figur 8.3.

Ris. 8.3. Schema för inmatning av ett enrörs värmeförsörjningssystem

Nätvatten i en mängd som motsvarar den genomsnittliga timflödet av vatten i varmvattenförsörjningen tillförs ingången genom konstantflödesmaskinen 1. Maskin 2 omfördelar huvudvattnet mellan varmvattenblandaren och värmeväxlaren 3 och ger den inställda temperaturen för vattenblandningen från värmetillförseln efter värmeväxlaren. V på natten, när det inte finns något vattenuttag, dräneras vattnet som kommer in i varmvattenförsörjningssystemet in i lagringstanken 6 genom den automatiska reservmaskinen 5 (automatisk "uppströms"), som säkerställer att de lokala systemen är fyllda med vatten . Med ett vattenintag som är större än genomsnittet tillför pump 7 dessutom vatten från tanken till varmvattenförsörjningssystemet. Det cirkulerande vattnet i varmvattenförsörjningssystemet dräneras också in i ackumulatorn genom den automatiska boostern 4. För att kompensera för värmeförluster i cirkulationskretsen, inklusive ackumulatortanken, håller den automatiska anordningen 2 vattentemperaturen något högre än vad som vanligtvis accepteras för varmvattenförsörjningssystem.

ÅNGVÄRMESYSTEM

Figur 8.4. Schematiska diagram av ångvärmeförsörjningssystem

a - ettrör utan kondensatretur; b – tvårör med kondensatretur; in - trerör med kondensatretur; 1 - värmekälla; 2 - ångledning; 3-abonnentsingång; 4 - ventilationsvärmare; 5 - värmeväxlare för det lokala värmesystemet; 6 - värmeväxlare för det lokala varmvattenförsörjningssystemet; 7 – Tekniska apparater; 8 – kondensatavlopp; 9 – dränering, 10 – kondensatuppsamlingstank; 11 – kondensatpump; 12 – backventil; 13 – kondensledning

Liksom vatten är ångvärmeförsörjningssystem enkelrör, dubbelrör och flerrör (Fig. 8.4)

I ett enrörsångsystem (fig. 8.4, a) återgår inte ångkondensat från värmeförbrukare till källan, utan används för varmvattenförsörjning och tekniska behov eller släpps ut i avloppet. Sådana system låg kostnad och används vid låg ångförbrukning.

Tvårörs ångsystem med kondensatretur till värmekällan (Figur 8.4, b) är vanligast i praktiken... Kondensat från individuella lokala värmeförbrukningssystem samlas upp i en gemensam tank placerad vid värmepunkten och pumpas sedan till värmekällan med en pump. Ångkondensat är en värdefull produkt: den innehåller inte hårdhetssalter och lösta aggressiva gaser och låter dig spara upp till 15 % av värmen i ångan... Att förbereda nya portioner matarvatten för ångpannor kräver vanligtvis betydande kostnader, utöver kostnaden för att återföra kondensatet. Frågan om lämpligheten av att återföra kondensatet till värmekällan avgörs i varje enskilt fall utifrån tekniska och ekonomiska beräkningar.

Flerrörsångsystem (fig. 8.4, c) används på industrianläggningar vid mottagning av ånga från en kraftvärme och i fallet med om produktionstekniken kräver ett par olika tryck... Kostnaderna för att bygga separata ångledningar för ånga med olika tryck visar sig vara mindre än kostnaden för överförbrukning av bränsle vid en kraftvärmeanläggning när ånga tillförs endast för ett, det högsta trycket och dess efterföljande minskning för abonnenter som behöver ett par lägre tryck... Kondensatretur i trerörssystem sker genom en gemensam kondensatledning. I ett antal fall läggs också dubbla ångledningar vid samma ångtryck i dem för att ge en pålitlig och oavbruten ångtillförsel till konsumenterna. Antalet ångledningar kan vara fler än två, till exempel när man reserverar tillförsel av ånga med olika tryck från CHPP eller om det är lämpligt att tillföra ånga med tre olika tryck från CHPP.

Vid stora industrihubbar som förenar flera företag byggs komplexa vatten- och ångsystem med tillförsel av ånga för tekniken och vatten för behov av värme och ventilation.

Vid systemens abonnentingångar, förutom enheter som tillhandahåller värmeöverföring till lokala värmeförbrukningssystem, Systemet för att samla upp kondensat och återföra det till värmekällan är också av stor betydelse.

De par som anländer till abonnentens ingång faller vanligtvis in i fördelar kam, varifrån direkt eller genom en tryckreduceringsventil (automatiskt tryck "efter sig själv") riktas till de värmeanvändande anordningarna.

Rätt val av kylvätskeparametrar är av stor betydelse. Vid leverans av värme från pannhus är det som regel rationellt att välja höga parametrar för kylvätskan som är tillåtna enligt villkoren för tekniken för att transportera värme genom nätverket och använda den i abonnentinstallationer. En ökning av parametrarna för kylvätskan leder till en minskning av värmenätverkets diametrar och en minskning av pumpkostnaderna (för vatten). Vid uppvärmning är det nödvändigt att ta hänsyn till påverkan av värmebärarens parametrar på CHPP:s ekonomi.

Valet av ett slutet eller öppet vattenuppvärmningssystem beror huvudsakligen på förhållandena för kraftvärmeverkets vattenförsörjning, kvaliteten på kranvattnet (hårdhet, korrosivitet, oxiderbarhet) och de tillgängliga källorna till lågvärdig värme för varmvattenförsörjning.

En förutsättning för både öppna och slutna värmeförsörjningssystem är säkerställa stabil kvalitet på varmvattnet hos abonnenter i enlighet med GOST 2874-73 "Dricksvatten". I de flesta fallen kvaliteten på källan kranvatten avgör valet av värmeförsörjningssystem (STS).

Stängt system: mättnadsindex J> -0,5; karbonathårdhet Zh till<7мг-экв/л; (Сl+SО 4) 200мг/л; перманганатная окисляемость не регламентируется.

I ett öppet system: permanganatoxiderbarhet av O<4мг/л, индекс насыщения, карбонатная жёсткость, концентрация хлорида и сульфатов не регламентируется.

Med ökad oxiderbarhet (O> 4 mg / l) utvecklas mikrobiologiska processer i stillastående zoner av öppna värmeförsörjningssystem (radiatorer, etc.), vars konsekvens är sulfidförorening av vatten. Så vattnet som tas från värmeinstallationer för varmvattenförsörjning har en obehaglig vätesulfidlukt.

När det gäller energiprestanda och initialkostnader är moderna tvårörs slutna och öppna TS-system i genomsnitt likvärdiga. När det gäller initialkostnad kan öppna system ha vissa ekonomiska fördelar. om det finns mjuka vattenkällor vid kraftvärmeverket som inte behöver vattenrening och uppfyller sanitära standarder för dricksvatten. Abonnenternas kallvattenförsörjningsnät är lossat och kräver ytterligare leveranser till kraftvärmen. I drift är öppna system svårare än slutna på grund av instabiliteten i värmenätverkets hydrauliska regim, komplikationen av sanitär kontroll av systemets densitet.

För långväga transporter med en hög belastning av EBC, i närvaro av vattenkällor som uppfyller sanitära standarder nära en kraftvärme eller pannrum, är det ekonomiskt motiverat att använda ett öppet TS-system med en-rörs (enriktad) transitering och två- distributionsnät för rör.

Vid ultralånga transporter av värme över en sträcka på cirka 100-150 km eller mer är det mer ändamålsenligt att kontrollera effektiviteten av att använda ett kymotermiskt värmeöverföringssystem (i ett kemiskt bundet tillstånd t.ex. metan + vatten = CO + 3H 2).

9. Utrustning för kraftvärme. Basutrustning (turbiner, pannor).

Utrustningen för värmebehandlingsstationer kan grovt delas in i primärt och sekundärt... TILL kraftvärmens huvudutrustning och värme- och industripannhus inkluderar turbiner och pannor. Kraftvärmeverk klassificeras efter typ av dominerande värmebelastning för uppvärmning, industriell uppvärmning och industri. Turbiner av T-, PT- och R-typerna är installerade på dem. XXII kongress av CPSU (LMZ), Nevsky och Kirovsky anläggningar i Leningrad, Kaluga turbin, Bryansk engineering och Kharkov turbogenerator anläggningar. För närvarande produceras stora kraftvärmeturbiner av Ural Turbomotor Plant uppkallad efter V.I. K. E. Voroshilova (UTMZ).

Den första inhemska turbinen med en kapacitet på 12 MW skapades 1931. Sedan 1935 byggdes alla CHPP för ångparametrar för turbiner på 2,9 MPa och 400 ° C, och importen av värmeturbiner stoppades praktiskt taget. Från och med 1950 gick den sovjetiska kraftindustrin in i en period av intensiv tillväxt i effektiviteten av kraftförsörjningsinstallationer, och processen med att utöka deras huvudsakliga utrustning och kapacitet fortsatte på grund av ökningen av termiska belastningar. Åren 1953-1954. I samband med tillväxten av oljeproduktionen i Ural började bygget av ett antal oljeraffinaderier med hög kapacitet, för vilka det krävdes ett kraftvärmeverk med en kapacitet på 200-300 MW. Turbiner med två provtagningar med en kapacitet på 50 MW skapades för dem (1956 vid ett tryck på 9,0 MPa vid Leningrad metallverk och 1957 vid UTMZ vid ett tryck på 13,0 MPa). På bara 10 år installerades mer än 500 turbiner med ett tryck på 9,0 MPa med en total kapacitet på cirka 9 * 10 3 MW. Enhetskapaciteten för kraftvärmeverket för ett antal elsystem har ökat till 125-150 MW. I takt med att oljeraffinaderiernas tekniska värmebelastning ökar, liksom Med början av byggandet av kemiska anläggningar för produktion av gödningsmedel, plast och konstgjorda fibrer, som behövde ånga upp till 600-800 t / h, blev det nödvändigt att återuppta produktionen av mottrycksturbiner. Produktionen av sådana turbiner för ett tryck på 13,0 MPa med en kapacitet på 50 MW startades vid LMZ 1962. Utvecklingen av bostadsbyggandet i storstäderna har skapat en grund för byggandet av ett betydande antal värmekraftverk med en kapacitet på 300-400 MW och mer. För detta ändamål började produktionen av turbiner T-50-130 med en kapacitet på 50 MW vid UTMZ 1960, och 1962 turbiner T-100-130 med en kapacitet på 100 MW. Den grundläggande skillnaden mellan dessa typer av turbiner är användningen av tvåstegsuppvärmning av värmesystemvatten i dem på grund av den nedre ångextraktionen med ett tryck på 0,05-0,2 MPa och den övre 0,06-0,25 MPa. Dessa turbiner kan konverteras till mottryck ( försämrat vakuum) med kondensering av avgaser i en speciell yta av nätverksbunten placerad i kondensorn för uppvärmning av vatten. I vissa kraftvärmeverk används kondensorerna i de reducerade vakuumturbinerna helt som huvudvärmare. År 1970 hade enhetskapaciteten för uppvärmning av CHPP nått 650 MW (CHPP No.20 Mosenergo), och industriella värmeverk - 400 MW (Tolyatti CHPP). Den totala tillförseln av ånga vid sådana stationer är cirka 60% av den totala tillförda värmen, och vid vissa kraftvärmeverk överstiger den 1000 t / h.

Ett nytt steg i utvecklingen av kraftvärmeturbinkonstruktionen är utvecklingen och skapandet av ännu större turbiner som ytterligare kommer att öka effektiviteten hos värmekraftverk och minska kostnaderna för deras konstruktion. Turbin T-250, som kan ge värme och elektricitet till en stad med en befolkning på 350 tusen människor, är designad för superkritiska ångparametrar på 24,0 MPa, 560 ° C med mellanliggande överhettning av ånga vid ett tryck på 4,0 / 3,6 MPa till en temperatur på 565 ° C ... PT-135-turbinen för ett tryck på 13,0 MPa har två värmeuttag med oberoende tryckreglering inom området 0,04-0,2 MPa i det nedre utloppet och 0,05-0,25 MPa i det övre. Denna turbin tillhandahåller även industriell utvinning med ett tryck på 1,5 ± 0,3 MPa. Mottrycksturbinen R-100 är avsedd för användning i termiska kraftverk med betydande förbrukning av processånga. Från varje turbin kan cirka 650 t/h ånga med ett tryck på 1,2-1,5 MPa släppas ut med möjlighet att öka den vid avgaserna till 2,1 MPa. För att försörja konsumenter kan även ånga från den extra oreglerade utsugningen av turbinen med ett tryck på 3,0-3,5 MPa användas. T-170-turbinen för ett ångtryck på 13,0 MPa och en temperatur på 565 ° C utan mellanliggande överhettning, både vad gäller elkraft och mängden utvunnen ånga, upptar en mellanplats mellan T-100 och T-250 turbiner . Det är tillrådligt att installera denna turbin på medelstora kraftvärmeverk i städer med betydande belastning av nät. Enhetskapaciteten i kraftvärmeverket fortsätter att växa. För närvarande drivs, byggs och designas kraftvärmeverk med en elektrisk kapacitet på mer än 1,5 miljoner kW redan. Stora stads- och industriella kraftvärmeverk kommer att kräva utveckling och skapande av ännu kraftfullare enheter. Arbetet med att fastställa profilen för kraftvärmeturbiner med en enhetskapacitet på 400-450 MW har redan påbörjats.

Parallellt med utvecklingen av turbinkonstruktionen skapades kraftfullare pannenheter. Åren 1931-1945. Direktflödespannor av hushållsdesign, som genererar ånga med ett tryck på 3,5 MPa och en temperatur på 430 ° C, används ofta i kraftindustrin. För närvarande produceras pannenheter med en kapacitet på 120, 160 och 220 t / h med kammarförbränning av fasta bränslen, såväl som eldningsolja och gas för installation vid CHPP med turbiner med en kapacitet på upp till 50 MW med ångparametrar på 9 MPa och 500-535 °C. Designen av dessa pannor har utvecklats sedan 50-talet av nästan alla stora pannanläggningar i landet - Taganrog, Podolsk och Barnaul. Gemensamt för dessa pannor är den U-formade layouten, användningen av naturlig cirkulation, en rektangulär öppen förbränningskammare och en stålrörsluftvärmare.

Åren 1955-1965. Tillsammans med utvecklingen av enheter med parametrar på 10 MPa och 540 ° C vid TPPs skapades större turbiner och pannenheter med parametrar på 14 MPa och 570 ° C. Av dessa turbiner med en kapacitet på 50 och 100 MW med pannor från Taganrog Boiler Plant (TKZ) med en kapacitet på 420 t / h av typerna TP-80 - TP-86 för fast bränsle och TGM-84 för gas och bränsle olja används mest. Den mest kraftfulla enheten i denna anläggning, som används vid CHPP med subkritiska parametrar, är en enhet av typen TGM-96 med en förbränningskammare för förbränning av gas och eldningsolja med en kapacitet på 480-500 t / h.

En pannturbin av blocktyp (T-250) för superkritiska ångparametrar med återuppvärmning krävde skapandet av en engångspanna med en ångkapacitet på cirka 1000 t/h. För att minska kostnaderna för att bygga en kraftvärme var de sovjetiska forskarna M.A. Styrtskovich och I.K. Staselyavichus de första i världen med att föreslå ett system för ett kraftvärmeverk som använder nya varmvattenpannor med en uppvärmningskapacitet på upp till 210 MW. Lämpligheten av att värma nätverksvatten vid CHPP i toppdelen av schemat med speciella toppvarmvattenpannor bevisades, och vägrade att använda dyrare ångkraftpannor för dessa ändamål. Forskning VTI dem. F.E.Dzerzhinsky slutförde utvecklingen och produktionen av ett antal standardstorlekar av enhetliga tornenheter för gas- och oljavattenuppvärmning med enhetsuppvärmningskapaciteter på 58, 116 och 210 MW. Senare utvecklades pannor med lägre kapacitet. Till skillnad från pannor av torntyp (PTVM) är KVGM-pannor utformade för att fungera med konstgjord drag. Sådana pannor med en uppvärmningskapacitet på 58 och 116 MW har en U-formad layout och är utformade för att fungera i huvudläget.

Lönsamheten för ångturbin-CHPP för den europeiska delen av Sovjetunionen uppnåddes vid en tidpunkt med en minsta värmebelastning på 350-580 MW. Därför, tillsammans med byggandet av kraftvärmeverk, utförs byggandet av industri- och värmepannanläggningar utrustade med moderna varmvatten- och ångpannor i stor skala. Distriktsvärmestationer med pannor av typen PTVM, KVGM används vid belastningar på 35-350 MW och ångpannor med pannor av typen DKVR och andra används vid belastningar på 3,5-47 MW. Små byar och jordbruksanläggningar, bostadsområden i enskilda städer värms upp av små pannhus med gjutjärn och stålpannor med en kapacitet på upp till 1,1 MW.

10. Utrustning för kraftvärme. Hjälputrustning (värmare, pumpar, kompressorer, ångomvandlare, förångare, ROU-reduktions- och kylenheter, kondensattankar).

11. Vattenbehandling. Vattenkvalitetsnormer.

12. Vattenbehandling. Klarning, uppmjukning (utfällning, katjonbyte, stabilisering av vattnets hårdhet).

13. Vattenbehandling. Avluftning.

14. Termisk förbrukning. Säsongsbetonad belastning.

15. Termisk förbrukning. Året runt belastning.

16. Termisk förbrukning. Rossander diagram.

Introduktion

Allmän information och koncept för pannanläggningar

1 Klassificering av pannanläggningar

Typer av värmepannor för uppvärmning av byggnader

1 Gaspannor

2 elpannor

3 fastbränslepannor

Typer av pannor för uppvärmning av byggnader

1 Gasslangspanna

2 vattenrörspannor

Slutsats

Bibliografi

Introduktion

Att bo på tempererade breddgrader, där större delen av året är kallt, är det nödvändigt att tillhandahålla värmeförsörjning till byggnader: bostadshus, kontor och andra lokaler. Värmeförsörjning ger ett bekvämt boende, om det är en lägenhet eller ett hus, produktivt arbete, om det är ett kontor eller lager.

Låt oss först ta reda på vad som menas med termen "Värmeförsörjning". Värmeförsörjning är försörjningen av värmesystem i en byggnad med varmvatten eller ånga. Värmekraftverk och pannhus är den vanliga värmekällan. Det finns två typer av värmeförsörjning för byggnader: centraliserad och lokal. Med en centraliserad försörjs enskilda stadsdelar (industri eller bostadsområde). För effektiv drift av ett centraliserat värmeförsörjningsnät är det byggt, uppdelat i nivåer, arbetet med varje element är att utföra en uppgift. Med varje nivå minskar elementets uppgift. Lokal värmeförsörjning - tillförsel av värme till ett eller flera hus. Centraliserade värmenät har ett antal fördelar: lägre bränsleförbrukning och kostnadsbesparingar, användning av lågvärdigt bränsle och förbättrade sanitära förhållanden i bostadsområden. I fjärrvärmesystemet ingår en värmekälla (CHP), ett värmenät och värmeförbrukande installationer. Kraftvärmeverket producerar värme och energi. Källor för lokal värmeförsörjning är spisar, pannor, varmvattenberedare.

Mitt mål är att sätta mig in i den allmänna informationen och konceptet kring panninstallationer, vilka pannor som används för att leverera värme till byggnader.

1. Allmän information och begrepp om pannanläggningar

En pannanläggning är ett komplex av enheter placerade i speciella rum och tjänar till att omvandla bränslets kemiska energi till termisk energi av ånga eller varmt vatten. Huvudelementen i pannanläggningen är en panna, en förbränningsanordning (ugn), matnings- och draganordningar.

En panna är en värmeväxlaranordning där värme från heta produkter från bränsleförbränning överförs till vatten. Som ett resultat, i ångpannor, förvandlas vatten till ånga, och i varmvattenpannor värms det upp till önskad temperatur.

Förbränningsanordningen används för att bränna bränsle och omvandla dess kemiska energi till värme av uppvärmda gaser.

Matningsanordningar (pumpar, injektorer) är utformade för att leverera vatten till pannan.

Draganordningen består av blåsfläktar, ett system av gaskanaler, rökavluftare och en skorsten, med hjälp av vilken den erforderliga mängden luft tillförs ugnen och rörelsen av förbränningsprodukter genom panngaskanalerna, samt deras avlägsnande i atmosfären. Förbränningsprodukter, som rör sig längs gaskanalerna och i kontakt med värmeytan, överför värme till vattnet.

För att säkerställa mer ekonomisk drift har moderna pannanläggningar hjälpelement: en vattenekonomisator och en luftvärmare, som respektive tjänar till att värma vatten och luft; anordningar för bränsletillförsel och borttagning av aska, för rening av rökgaser och matarvatten; termiska styranordningar och automationsutrustning som säkerställer normal och oavbruten drift av alla delar av pannrummet.

Beroende på vilket syfte termisk energi används för delas pannhus in i energi, uppvärmning och produktion och uppvärmning.

Kraftpannhus levererar ånga till ångkraftverk som genererar el och som vanligtvis ingår i ett kraftverkskomplex. Värme- och industripannor byggs på industriföretag och ger värmeenergi till värme- och ventilationssystem, varmvattenförsörjning av byggnader och produktionsprocesser. Värmepannor är avsedda för samma ändamål, men tjänar bostäder och offentliga byggnader. De är indelade i fristående, sammankopplade, d.v.s. i anslutning till andra byggnader och inbäddade i byggnader. På senare tid byggs fler och fler fristående förstorade pannhus med förväntningar på att betjäna en grupp byggnader, ett bostadskvarter, ett mikrodistrikt. Anordningen av pannhus inbyggda i bostads- och offentliga byggnader är för närvarande endast tillåten med lämplig motivering och överenskommelse med de sanitära tillsynsmyndigheterna. Lågeffektpannhus (enskilda och små grupper) består vanligtvis av pannor, cirkulations- och matarpumpar och draganordningar. Beroende på denna utrustning bestäms huvudsakligen pannrummets dimensioner. Pannhus med medelhög och hög effekt - 3,5 MW och över - kännetecknas av komplexiteten hos utrustningen och sammansättningen av service- och grovkök. Rymdplaneringslösningarna för dessa pannhus måste uppfylla kraven i Sanitary Standards for Design of Industrial Enterprises.

1.1 Klassificering av pannanläggningar

Pannanläggningar, beroende på konsumenternas karaktär, delas in i energi, produktion-värme och värme. Efter vilken typ av värmebärare som produceras delas de in i ånga (för att generera ånga) och varmvatten (för att generera varmvatten).

Kraftpannanläggningar genererar ånga till ångturbiner i värmekraftverk. Sådana pannhus är vanligtvis utrustade med pannor med stor och medelstor effekt, som genererar ånga med ökade parametrar.

Industriella värmepannanläggningar (vanligtvis ånga) genererar ånga inte bara för industriella behov, utan också för uppvärmning, ventilation och varmvattenförsörjning.

Värmepanninstallationer (huvudsakligen varmvatten, men de kan också vara ånga) är utformade för att betjäna värmesystem i industri- och bostadslokaler.

Beroende på storleken på värmeförsörjningen delas värmepannhus in i lokal (individ), grupp och distrikt.

Lokala pannhus är vanligtvis utrustade med varmvattenpannor med vattenuppvärmning till en temperatur på högst 115 ° C eller ångpannor med ett arbetstryck på upp till 70 kPa. Sådana pannrum är utformade för att leverera värme till en eller flera byggnader.

Grupppannanläggningar ger värme till grupper av byggnader, bostadsområden eller små stadsdelar. Sådana pannhus är utrustade med både ång- och varmvattenpannor, som regel, med högre värmekapacitet än pannor för lokala pannhus. Dessa pannrum är vanligtvis placerade i specialbyggda separata byggnader.

Fjärrvärmepannor används för att leverera värme till stora bostadsområden: de är utrustade med relativt kraftfulla varmvatten- eller ångpannor.

2. Typer av värmepannor

.1 Gaspannor

Om huvudgasen levereras till platsen, är det i den överväldigande majoriteten av fallen att värma huset med en gaspanna optimal, eftersom du inte kan hitta billigare bränsle. Det finns många tillverkare och modeller av gaspannor. För att göra det lättare att förstå denna sort kommer vi att dela upp alla gaspannor i två grupper: golvstående och väggmonterade pannor. Väggmonterade och golvstående pannor har olika design och konfigurationer.

En golvpanna är en traditionell, konservativ sak och har inte genomgått några större förändringar under många decennier. Värmeväxlaren för golvpannor är vanligtvis gjord av gjutjärn eller stål. Det finns olika åsikter om vilket material som är bättre. Dels är gjutjärn mindre mottagligt för korrosion, en gjutjärnsvärmeväxlare görs vanligtvis tjockare, vilket kan ha en positiv effekt på dess livslängd. Samtidigt har gjutjärnsvärmeväxlaren också nackdelar. Den är ömtålig, och därför finns det risk för mikrosprickor under transport och lastning och lossning. Dessutom, under driften av gjutjärnspannor vid användning av hårt vatten, på grund av designegenskaperna hos gjutjärnsvärmeväxlare och egenskaperna hos gjutjärn i sig, sker deras förstörelse över tiden som ett resultat av lokal överhettning. Om vi ​​pratar om stålpannor, är de lättare, de är inte särskilt rädda för stötar under transport. Samtidigt kan stålvärmeväxlaren korrodera om den används felaktigt. Men det är inte särskilt svårt att skapa normala driftsförhållanden för en stålpanna. Det är viktigt att temperaturen i pannan inte sjunker under daggpunktstemperaturen. En bra designer kommer alltid att kunna skapa ett system som maximerar pannans livslängd. I sin tur kan alla golvstående gaspannor delas in i två huvudgrupper: med atmosfäriska och trycksatta (ibland kallas de utbytbara, ventilerade, monterade) brännare. De förra är enklare, billigare och tystare. Pannor med forcerad dragbrännare har högre verkningsgrad och är betydligt dyrare (med hänsyn till kostnaden för brännaren). Pannor för drift med dragbrännare har möjlighet att installera brännare som drivs antingen på gas eller på flytande bränsle. Kraften hos golvstående gaspannor med en atmosfärisk brännare varierar i de flesta fall från 10 till 80 kW (men det finns företag som producerar mer kraftfulla pannor av denna typ), medan modeller med utbytbar uppblåsbar

brännare kan nå en effekt på flera tusen kW. Under våra förhållanden är en annan parameter för en gaspanna mycket viktig - beroendet av dess automatisering av elektricitet. Faktum är att i vårt land finns det frekventa fall av problem med el - någonstans levereras den intermittent, och på vissa ställen är den helt frånvarande. De flesta moderna gaspannor med atmosfäriska brännare fungerar oberoende av närvaron av en strömförsörjning. När det gäller importerade pannor är det tydligt att det inte finns några sådana problem i västländer, och frågan uppstår ofta, finns det bra importerade gaspannor som fungerar oberoende av el? Ja det finns. Denna autonomi kan uppnås på två sätt. Det första är att förenkla pannstyrsystemet så mycket som möjligt och, på grund av den nästan fullständiga frånvaron av automatisering, uppnå oberoende från el (detta gäller även hushållspannor). I det här fallet kan pannan bara bibehålla den inställda temperaturen på kylvätskan och kommer inte att styras av lufttemperaturen i ditt rum. Den andra, mer progressiva metoden, använder en värmegenerator, som genererar el från värme, vilket är nödvändigt för driften av pannautomatiken. Dessa pannor kan användas med fjärrstyrda rumstermostater som styr pannan och bibehåller den rumstemperatur du ställer in.

Gaspannor kan vara enstegs (fungerar endast på en effektnivå) och tvåstegs (2 effektnivåer), såväl som med modulering (smidig reglering) av effekt, eftersom pannans fulla effekt kräver cirka 15-20% av eldningssäsongen, och 80-85% Eftersom det är onödigt är det klart att det är mer ekonomiskt att använda en panna med två effektnivåer eller effektmodulering. De främsta fördelarna med en tvåstegspanna är: en ökning av pannans livslängd, på grund av en minskning av frekvensen av att slå på / av brännaren, drift i det första steget med reducerad effekt och en minskning av antalet Att slå på/stänga av brännaren sparar gas och därmed pengar.

Väggmonterade pannor dök upp relativt nyligen, men även under denna relativt korta tidsperiod vann de en massa supportrar runt om i världen. En av de mest exakta och rymliga definitionerna av dessa enheter är "mini pannrum". Denna term dök inte upp av en slump, för i ett litet fall finns det inte bara en brännare, en värmeväxlare och en kontrollenhet, utan också, i de flesta modeller, en eller två cirkulationspumpar, en expansionstank, ett system som säkerställer säker drift av pannan, en tryckmätare, en termometer och många andra element, utan vilka arbetet i ett normalt pannrum inte klarar sig. Trots att den mest avancerade tekniska utvecklingen inom uppvärmningsområdet har kommit till liv i väggmonterade pannor, är kostnaden för "väggmontering" ofta 1,5-2 gånger lägre än för deras golvstående motsvarigheter. En annan betydande fördel är den enkla installationen. Ofta tror köpare att enkel installation är en dygd som bara bör vara av intresse för installatörer. Detta är inte helt sant, eftersom det belopp som en riktig konsument kommer att behöva betala för att installera en väggmonterad panna eller för att installera ett pannrum, där en panna, panna, pumpar, expansionskärl och mycket mer är installerade separat, skiljer sig mycket åt. väsentligt. Kompakthet och förmågan att montera en väggmonterad panna i nästan alla interiörer är ett annat plus för denna klass av pannor.

Trots att den mest avancerade tekniska utvecklingen inom uppvärmningsområdet har kommit till liv i väggmonterade pannor, är kostnaden för "väggmontering" ofta 1,5-2 gånger lägre än för deras golvstående motsvarigheter. En annan betydande fördel är den enkla installationen. Ofta tror köpare att enkel installation är en dygd som bara bör vara av intresse för installatörer. Detta är inte helt sant, eftersom det belopp som en riktig konsument kommer att behöva betala för att installera en väggmonterad panna eller för att installera ett pannrum, där en panna, panna, pumpar, expansionskärl och mycket mer installeras separat, skiljer sig mycket åt. väsentligt. Kompakthet och förmågan att montera en väggmonterad panna i nästan alla interiörer är ett annat plus för denna klass av pannor.

Enligt metoden för avlägsnande av avgaser kan alla gaspannor delas in i modeller med naturligt drag (avgaser tas bort på grund av draget som genereras i skorstenen) och med forcerat drag (med hjälp av en fläkt inbyggd i pannan). De flesta företag som tillverkar väggmonterade gaspannor tillverkar modeller, både med naturligt drag och forcerat. Naturliga dragpannor är välkända för många och skorstenen ovanför taket förvånar ingen. Pannor med tvångsdrag dök upp ganska nyligen och har många fördelar under installation och drift. Som redan nämnts ovan avlägsnas avgaserna från dessa pannor med hjälp av en fläkt inbyggd i dem. Sådana modeller är idealiska för rum utan en traditionell skorsten, eftersom förbränningsprodukterna i detta fall avlägsnas genom en speciell koaxial skorsten, för vilken det räcker att bara göra ett hål i väggen. En koaxial skorsten kallas också ofta för ett "rör i ett rör". Genom det inre röret i en sådan skorsten avlägsnas förbränningsprodukterna till gatan med hjälp av en fläkt, och luft kommer in genom det yttre röret. Dessutom förbränner dessa pannor inte syre från lokalerna, kräver inte ytterligare inflöde av kall luft in i byggnaden från gatan för att upprätthålla förbränningsprocessen och gör det möjligt att minska investeringskostnaderna under installationen, eftersom inget behov av att göra en dyr traditionell skorsten, istället för vilken en kort och billig koaxial används framgångsrikt. Tvångspannor används också när det finns en traditionell skorsten, men intaget av förbränningsluft från rummet är oönskat.

Efter typ av tändning kan väggmonterade gaspannor vara med elektrisk eller piezotändning. Elektriska tändpannor är mer ekonomiska, eftersom det inte finns någon tändare med en ständigt brinnande låga. På grund av frånvaron av en ständigt brinnande veke kan användningen av pannor med elektrisk tändning avsevärt minska gasförbrukningen, vilket är viktigast vid användning av flytande gas. Besparingen i flytande gas kan nå 100 kg per år. Det finns ytterligare ett plus för pannor med elektrisk tändning - om strömförsörjningen tillfälligt är avstängd kommer pannan automatiskt att slås på när strömförsörjningen återupptas, och modellen med piezotändning måste slås på manuellt.

Beroende på typen av brännare kan väggmonterade pannor delas in i två typer: med en konventionell brännare och med en modulerande brännare. Den modulerande brännaren ger det mest ekonomiska driftläget, eftersom pannan automatiskt justerar sin effekt beroende på värmebehovet. Dessutom ger den modulerande brännaren maximal komfort i varmvattenläge, vilket gör att du kan hålla varmvattentemperaturen på en konstant inställd nivå.

De flesta vägghängda pannor är utrustade med anordningar som säkerställer en säker drift. Så flamdetektorn i händelse av förlust av låga stänger av gastillförseln, spärrtermostaten i händelse av en nödökning av pannvattentemperaturen stänger av pannan, en speciell enhet stänger av pannan vid strömavbrott , blockerar en annan enhet pannan när gasen stängs av. Det finns också en pannavstängningsanordning när volymen av kylvätskan sjunker under normen och en dragkontrollsensor.

2.2 Elpannor

Det finns flera huvudskäl för att begränsa distributionen av elpannor: långt ifrån alla områden är det möjligt att allokera den elektriska effekt som krävs för att värma ett hus (till exempel kräver ett hus med en yta på 200 kvadratmeter cirka 20 kW) , en mycket hög kostnad för el, strömavbrott. Det finns verkligen många fördelar med elpannor. Bland dem: relativt lågt pris, enkel installation, lätt och kompakt, de kan hängas på väggen, som ett resultat - platsbesparande, säkerhet (ingen öppen låga), enkel drift, en elpanna kräver inte ett separat rum (pannrum), en elpanna kräver inte installation av skorstenen, elpannan behöver ingen särskild vård, ljudlös, elpannan är miljövänlig, det finns inga skadliga utsläpp och lukter. Dessutom, i de fall där strömavbrott är möjligt, används ofta en elpanna tillsammans med en reserv för fast bränsle. Samma alternativ används för att spara el (först värms huset upp med billigt fast bränsle, och sedan hålls temperaturen automatiskt med hjälp av en elpanna).

Det är värt att notera att när elpannor installeras i stora städer med strikta miljöstandarder och samordningsproblem överträffar elpannor ofta alla andra typer av pannor (inklusive gaspannor). Kort om design och utrustning av elpannor. En elpanna är en ganska enkel enhet. Dess huvudelement är en värmeväxlare, bestående av en tank med elektriska värmare (värmeelement) fixerade i den, och en kontroll- och reglerenhet. Elektriska pannor från vissa företag levereras redan utrustade med en cirkulationspump, programmerare, expansionstank, säkerhetsventil och filter. Det är viktigt att notera att elpannor med låg effekt finns i två olika versioner - enfas (220 V) och trefas (380 V).

Pannor över 12 kW tillverkas vanligtvis endast med trefas. Den överväldigande majoriteten av elpannor med en kapacitet på mer än 6 kW produceras i flersteg, vilket möjliggör effektiv användning av el och inte slår på pannan med full kapacitet under övergångsperioder - på våren och hösten. När man använder elpannor är det viktigaste den rationella användningen av energibäraren.

2.3 Fastbränslepannor

Bränsle för fastbränslepannor kan vara trä (trä), brunt eller kol, koks och torvbriketter. Det finns både "allätande" modeller som kan arbeta på alla ovanstående typer av bränsle, och de som fungerar på vissa av dem, men med större effektivitet. En av de största fördelarna med de flesta fastbränslepannor är att de kan användas för att skapa ett helt autonomt värmesystem. Därför används oftare sådana pannor i områden där det finns problem med tillförseln av huvudgas och el. Det finns ytterligare två argument för fastbränslepannor - tillgänglighet och låg kostnad för bränsle. Nackdelen med de flesta representanter för pannor i denna klass är också uppenbar - de kan inte fungera i ett helautomatiskt läge och kräver regelbunden bränsleladdning.

Det är värt att notera att det finns fastbränslepannor som kombinerar den största fördelen med modeller som har funnits i många år - oberoende av elektricitet och kan automatiskt bibehålla den inställda temperaturen på kylvätskan (vatten eller frostskyddsmedel). Automatiskt temperaturunderhåll utförs enligt följande. Pannan har en sensor som övervakar kylvätskans temperatur. Denna sensor är mekaniskt ansluten till spjället. Om temperaturen på kylvätskan blir högre än den som du ställt in, stängs spjället automatiskt och förbränningsprocessen saktar ner. När temperaturen sjunker öppnar spjället något. Den här enheten kräver således ingen elektrisk anslutning. Som nämnts ovan kan de flesta traditionella fastbränslepannor arbeta på brunkol och stenkol, ved, koks, briketter.

Överhettningsskydd säkerställs genom närvaron av en kylvattenkrets. Detta system kan styras manuellt, d.v.s. när temperaturen på kylvätskan stiger är det nödvändigt att öppna ventilen på kylvätskeutloppet (ventilen på inloppet är ständigt öppen). Dessutom kan detta system också styras automatiskt. För att göra detta installeras en temperatursänkningsventil på utloppsröret, som automatiskt öppnas när kylvätskan når sin maximala temperatur. Dessutom, vilket bränsle du ska använda för att värma ditt hem, är det mycket viktigt att välja rätt panneffekt som krävs. Effekt uttrycks vanligtvis i kW. Cirka 1 kW effekt krävs för uppvärmning av 10 kvm. m av ett välisolerat rum med en takhöjd på upp till 3 m. Man måste komma ihåg att denna formel är mycket ungefärlig.

Den slutliga effektberäkningen bör endast lita på av proffs som, förutom arean (volym), kommer att ta hänsyn till många fler faktorer, inklusive väggarnas material och tjocklek, typ, storlek, antal och placering av fönster etc. .

Pannor med pyrolysvedförbränning har högre verkningsgrad (upp till 85%) och tillåter automatisk effektkontroll.

Nackdelarna med pyrolyspannor, för det första, kan tillskrivas ett högre pris jämfört med traditionella fastbränslepannor. Förresten, det finns pannor som fungerar inte bara på ved, utan även på halmpannor. När du väljer och installerar en fastbränslepanna är det mycket viktigt att följa alla krav för skorstenen (dess höjd och inre sektion).

3. Typer av pannor för uppvärmning av byggnader

gaspanna värmeförsörjning

Det finns två huvudtyper av ångpannor: gasrör och vattenrör. Alla pannor (eldrörs-, rökrörs- och brandrörspannor), där högtemperaturgaser passerar in i lågan och rökrören och avger värme till vattnet som omger rören, kallas gasrörspannor. I vattenrörspannor strömmar uppvärmt vatten genom rören och rökgaserna tvättar rören från utsidan. Gasrörspannor stöds på ugnens sidoväggar, medan vattenrörspannor vanligtvis är fästa på pannans eller byggnadens ram.

3.1 Gasolpannor

I modern värmekraftteknik begränsas användningen av gasrörspannor av en termisk effekt på cirka 360 kW och ett arbetstryck på cirka 1 MPa.

Faktum är att vid design av ett högtryckskärl, till exempel en panna, bestäms väggtjockleken av de angivna värdena för diameter, arbetstryck och temperatur.

När de angivna gränsparametrarna överskrids visar sig den erforderliga väggtjockleken vara oacceptabelt stor. Dessutom måste säkerhetskraven beaktas, eftersom en explosion av en stor ångpanna, åtföljd av en omedelbar utsläpp av stora volymer ånga, kan leda till en katastrof.

Med den nuvarande teknikens ståndpunkt och befintliga säkerhetskrav kan gasrörspannor anses vara föråldrade, även om många tusen sådana pannor med en termisk effekt på upp till 700 kW fortfarande är i drift, som betjänar industriföretag och bostadshus.

3.2 Vattenrörspannor

Vattenrörspannan utvecklades som svar på de ständigt ökande kraven på ökad ångproduktion och ångtryck. Faktum är att när ånga och vatten med ökat tryck finns i ett rör med inte särskilt stor diameter, är kraven på väggtjockleken måttliga och lätta att uppfylla. Vattenrörsångpannor är mycket mer komplexa i design än gasrörspannor. Men de värms upp snabbt, är praktiskt taget explosionssäkra, kan enkelt justeras efter förändringar i lasten, är lätta att transportera, enkelt omkonfigureras i designlösningar och tillåter betydande överbelastning. Nackdelen med en vattenrörspanna är att det finns många enheter och sammansättningar i dess design, vars anslutningar inte bör tillåta läckor vid höga tryck och temperaturer. Dessutom är tryckenheterna i en sådan panna svåra att komma åt för reparationer.

En vattenrörspanna består av buntar av rör som i sina ändar är anslutna till en trumma (eller trummor) med måttlig diameter, hela systemet är monterat ovanför förbränningskammaren och inneslutet i ett yttre hölje. Baffeln tvingar rökgaserna att passera genom rörknippena flera gånger, vilket resulterar i en mer fullständig värmeöverföring. Fat (av olika utföranden) fungerar som reservoarer för vatten och ånga; deras diameter är vald att vara minimal för att undvika de svårigheter som är typiska för gasrörspannor. Vattenrörspannor är av följande typer: horisontella med en längsgående eller tvärgående trumma, vertikal med en eller flera ångfat, strålning, vertikal med en vertikal eller tvärgående trumma och kombinationer av dessa alternativ, i vissa fall med forcerad cirkulation.

Slutsats

Så sammanfattningsvis kan vi säga att pannor är ett viktigt element i värmeförsörjningen av en byggnad. När du väljer insatser är det nödvändigt att ta hänsyn till tekniska, tekniska och ekonomiska, mekaniska och andra indikatorer för en bättre typ av värmeförsörjning till byggnaden. Pannanläggningar, beroende på konsumenternas karaktär, delas in i energi, produktion-värme och värme. Efter vilken typ av värmebärare som produceras delas de in i ånga och varmvatten.

I mitt arbete övervägs gas-, el-, fastbränsletyper av pannor, liksom typer av insatser, såsom gas- och vattenrörspannor.

Från ovanstående är det värt att lyfta fram fördelarna och nackdelarna med olika typer av pannor.

Fördelarna med gaspannor är följande: effektivitet, jämfört med andra typer av bränsle, enkel drift (panndrift är helautomatiserad), hög effekt (du kan värma ett stort område), möjligheten att installera utrustning i köket (om pannans effekt är upp till 30 kW), kompakt storlek, miljövänlighet (få skadliga ämnen kommer att släppas ut i atmosfären).

Nackdelar med gaspannor: före installationen är det nödvändigt att få tillstånd från Gazgortekhnadzor, risken för gasläckage, vissa krav för rummet där pannan är installerad, närvaron av automatisering som blockerar tillgången till gas i händelse av en läcka eller bristande ventilation.

Fördelar med elpannor: lågt pris, enkel installation, kompakthet och låg vikt - elpannor kan hängas på väggen och spara användbart utrymme, säkerhet (ingen öppen låga), enkel drift, elpannor kräver inte ett separat rum ( pannrum), kräver inte installation av en skorsten, kräver ingen speciell vård, ljudlös, miljövänlig - inga skadliga utsläpp och lukter.

De främsta skälen för att begränsa distributionen av elpannor är långt ifrån alla områden, det är möjligt att tilldela flera tiotals kilowatt el, en ganska hög kostnad för el, strömavbrott.

Låt oss först lyfta fram nackdelarna med pannor med fast bränsle: först och främst använder värmepannor för fast bränsle fast bränsle, som har en relativt låg värmeöverföring. För att värma ett stort hus med hög kvalitet måste du faktiskt spendera mycket bränsle och tid. Dessutom kommer bränslet att brinna ganska snabbt - på två till fyra timmar. Efter det, om huset inte är tillräckligt uppvärmt, måste du tända elden igen. Dessutom, för detta måste du först rengöra ugnen från de bildade kolen och askan. Först då kommer det att vara möjligt att fylla på och tända elden igen. Allt detta görs för hand.

Å andra sidan har fastbränslepannor vissa fördelar. Till exempel inte kräsen med bränsle. De kan faktiskt fungera effektivt på alla typer av fasta bränslen - ved, torv, kol och i allmänhet allt som kan brinna. Naturligtvis är det möjligt att få sådant bränsle i de flesta regioner i vårt land snabbt och inte för dyrt, vilket är ett allvarligt argument till förmån för fastbränslepannor. Dessutom är dessa pannor helt säkra, så de kan installeras antingen i husets källare eller bara i närheten. Samtidigt kan du vara säker på att en fruktansvärd explosion inte kommer att inträffa på grund av bränsleläckage. Naturligtvis finns det inget behov av att utrusta en speciell plats för lagring av bränsle - att begrava tankar för att lagra gas eller diesel i marken.

För närvarande finns det två huvudtyper av ångpannor, nämligen gasrör och vattenrör. Gaspannor är de pannor där högtemperaturgaser strömmar in i låg- och rökrören och därigenom avger värme till vattnet som omger rören. Vattenrörspannor kännetecknas av det faktum att uppvärmt vatten strömmar genom rören och rören tvättas utanför av gaser.

Bibliografi

1.Boyko E.A., Shpikov A.A., Pannanläggningar och ånggeneratorer (strukturella egenskaper hos kraftpannenheter) - Krasnoyarsk, 2003.

.Bryukhanov O.N. Förgasade pannaggregat. Lärobok. INFRA-M. - 2007.

.GOST 23172-78. Kvackande. Termer och definitioner. - Definition av pannor "för att generera ånga eller för att värma vatten under tryck."

.Dvoinishnikov VA et al. Design och beräkning av pannor och pannanläggningar: Lärobok för tekniska skolor i specialiteten "Boiler engineering" / V.А. Dvoinishnikov, L.V. Deev, M.A. Iziumov. - M .: Maskinteknik, 1988.

.Levin I.M., Botkachik I.A., Smoke exhausters and fans of power plants, M. - L., 1962.

.Maksimov V.M., Pannenheter med stor ångkapacitet, M., 1961.

.Tikhomirov K.V. Sergeenko E. S. "Värmeteknik, värme- och gasförsörjning och ventilation." Lärobok. för universiteten. 4:e uppl., Rev. och lägg till. - M .: Stroyizdat, 1991

.Encyclopedia "KrugosvetUniversalnaya" är ett populärvetenskapligt onlineuppslagsverk.

Handledning

Behöver du hjälp med att utforska ett ämne?

Våra experter kommer att ge råd eller tillhandahålla handledningstjänster i ämnen av intresse för dig.
Skicka en förfrågan med angivande av ämnet just nu för att ta reda på möjligheten att få en konsultation.