- 8 (495) 7487600
- 8 (495) 7487600
- 8 (925) 5552040
- 8 (925) 5552040
- Напишите нам
- Обратный звонок
Интернет магазин оборудования насосной, отопительной и водонагревательной техники №1
Тепловые схемы котельных с паровыми и водогрейными котлами. Схема котла парового
Принципиальная тепловая схема котельной с паровыми котлами — КиберПедия
Принципиальная тепловая схема (ПТС) котельной с паровыми котлами для потребителей пара и горячей воды показана на рис. 8.
Паровые котельные чаще всего предназначены для одновременного отпуска пара и горячей воды, поэтому в их тепловых схемах имеются установки для подогрева горячей воды.
Обычно устанавливаются паровые котлы низкого давления 14 ата, но не выше 24 ата.
Сырая вода поступает из водопровода с напором в 30–40 м. вод. ст. Если напор сырой воды недостаточен, предусматривают установку насосов сырой воды 5.
Сырая вода подогревается в охладителе непрерывной продувки паровых котлов 11 и в пароводяном подогревателе сырой воды 12 до температуры 20-30 ºС. Далее вода проходит через водоподготовительную установку (ВПУ), и часть ее направляется в подогреватель химически очищенной воды 13, часть проходит через охладитель выпара деаэратора 4 и поступает в деаэратор питательной воды (ДПВ) 2. В этот деаэратор направлены также потоки конденсата и пар после редукционно-охладительной установки (РОУ) 17 с давлением 1,5 ата для подогрева деаэрируемой воды до 104 0С. Деаэрированная вода при помощи питательного насоса (ПН) 6 подается в водяные экономайзеры котла и к охладителю РОУ. Часть выработанного котлами пара редуцируется в РОУ и расходуется для подогрева сырой воды и деаэрации.
Рис. 8. Принципиальная тепловая схема котельной с паровыми котлами
1– котел паровой, 2 – деаэратор питательной воды (ДПВ), 3 – деаэратор подпиточной воды, 4 – охладитель выпара, 5 – насос сырой воды, 6 – насос питательный (ПН), 7 – насос подпиточный, 8 – насос сетевой (СН), 9 – насос конденсатный (КН), 10 – бак конденсатный, 11 – охладитель продувочной воды (ОПВ), 12 – подогреватель сырой воды, 13 – подогреватель хим. очищенной воды (ПХОВ), 14 – охладитель подпиточной воды, 15 – охладитель конденсата, 16 – подогреватель сетевой воды, 17 – редукционно-охладительная установка (РОУ), 18 – сепаратор непрерывной продувки, 19 – продувочный колодец, ВПУ – водоподготовительная установка.
Вторая часть потока хим. очищенной воды подогревается в подогревателе 14, частично в охладителе выпара 4 и направляется в деаэратор подпиточной воды для тепловых сетей 3. Вода после этого деаэратора проходит водо-водяной теплообменник 14 и подогревает хим. очищенную воду. Подпиточным насосом 7 вода подается в трубопровод перед сетевыми насосами 8, которые прокачивают сетевую воду сначала через охладитель конденсата 15 и затем через подогреватель сетевой воды 16, откуда вода идет в тепловую сеть.
Деаэратор подпиточной воды 3 также использует пар низкого давления после РОУ. При закрытой системе теплоснабжения расход воды на подпитку тепловых сетей обычно незначителен. В этом случае довольно часто не выделяют отдельного деаэратора для подготовки подпиточной воды тепловых сетей, а используют деаэратор питательной воды паровых котлов.
На приведенной схеме предусматривается использование теплоты непрерывной продувки паровых котлов. Для этой цели устанавливают сепаратор непрерывной продувки 18, в котором вода частично испаряется за счет снижения ее давления от 14 до 1,5 ата. Образующийся пар отводится в паровое пространство деаэратора, горячая вода направляется в водо-водяной теплообменник сырой воды 11. Охлажденная продувочная вода сбрасывается в продувочный колодец.
Непрерывная продувка обеспечивает равномерное удаление из котла накопившихся растворенных солей и осуществляется из места наибольшей их концентрации в верхнем барабане котла. Периодическая продувка применяется для удаления шлама, осевшего в элементах котла, и производится из нижних барабанов и коллекторов котла через каждые 12-16 часов. Иногда предусматривают подачу продувочной воды для подпитки закрытых тепловых сетей. Подпитка тепловых сетей продувочной водой допускается только в том случае, когда общая жесткость сетевой воды не превышает 0,05 мг-экв/кг.
ПТС котельной для открытых систем теплоснабжения отличается от приведенной только установкой дополнительного деаэратора для деаэрации подпиточной воды тепловых сетей и установкой баков-аккумуляторов.
Конденсат от пароводяных подогревателей под давлением греющего пара во всех случаях следует направлять в ДПВ, минуя конденсатные баки 10 и насосы 9. При открытых системах теплоснабжения для деаэрации подпиточной воды устанавливают, как правило, атмосферные деаэраторы. Использование продувочной воды котлов в качестве подпиточной для открытых систем не допускается. Температура питательной воды после деаэратора 104 °С. Температура возвращаемого с производства конденсата 80–95 °С.
Принципиальная тепловая схема котельной с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения
ПТС котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения показана на рис. 9.
Вода из обратной линии тепловых сетей с небольшим напором 20–40 м. вод. ст. поступает к сетевым насосам 2. Туда же подводится вода от подпиточных насосов 5, компенсирующая утечки волы в тепловых сетях. К насосу 2 подается и горячая сетевая вода, теплота которой частично использована в теплообменниках для подогрева хим. очищенной воды 8 и сырой воды 7.
Для обеспечения температуры воды на входе в котел, заданной по условиям предупреждения коррозии, в трубопровод за сетевым насосом 2 подают необходимое количество горячей воды, вышедшей из водогрейных котлов 1. Вода подается рециркуляционным насосом 3.
При всех режимах работы тепловой сети, кроме максимально зимнего, часть воды из обратной линии после насосов 2, минуя котлы, подают по линии перепуска в количестве Gпер в подающую магистраль, где вода, смешиваясь с горячей водой из котлов, обеспечивает заданную расчетную температуру в подающей магистрали тепловых сетей.
Добавка хим. очищенной воды подогревается в теплообменниках 9, 8, 11 и деаэрируется в деаэраторе 10. Воду для подпитки тепловых сетей из баков 6 забирает подпиточный насос 5 и подает в обратную линию.
Для сокращения расхода воды на рециркуляцию ее температура на выходе из котлов поддерживается, как правило, выше температуры воды в подающей линии теплосети. Только при расчетном максимально зимнем режиме температура воды на выходе из котлов и в подающей линии будет одинаковой.
Для закрытых систем даже в мощных водогрейных котельных можно обойтись одним деаэратором подпиточной воды с невысокой производительностью. Уменьшается также мощность подпиточных насосов 5 и оборудование ВПУ, снижаются требования к качеству подпиточной воды по сравнению с открытыми системами.
Недостаток закрытых систем – некоторое удорожание оборудования абонентских узлов горячего водоснабжения.
Водогрейные котлы надежно работают лишь при условии поддержания постоянства количества проходящей через них воды. Расход воды должен быть постоянным, независимо от колебаний тепловых нагрузок. Поэтому регулирование отпуска тепловой энергии в сеть необходимо осуществить путем изменения температуры воды на выходе их котлов Gпер.
Для уменьшения интенсивности наружной коррозии трубных поверхностей стальных водогрейных котлов необходимо поддерживать температуру воды на входе в котлы выше температуры точки росы дымовых газов.
Минимальная допустимая температура на входе в котлы рекомендуется следующая: при работе на природном газе – не ниже 60 °С; при работе на малосернистом мазуте – не ниже 70 °С; при работе на высокосернистом мазуте – не ниже 110°С. Так как температура обратной сетевой воды почти всегда ниже 60 °С в тепловых схемах предусматривается линия рециркуляции.
Для определения температуры воды в тепловых сетях для различных расчетных температур наружного воздуха строятся графики, разработанные теплоэлектропроектом. Например, из такого графика видно, что при температурах наружного воздуха +3 ºС и выше вплоть до конца отопительного сезона температура прямой сетевой воды постоянна и равна 70 0С.
Среднечасовой расход в сутки теплоты на горячее водоснабжение обычно составляет 20% общей теплопроизводительности котельной:
3 % – потери наружных тепловых сетей;
3 % – расходы на собственные нужды от установленной теплопроизводительности котельной;
0,25 % – утечка из тепловых сетей закрытых систем;
0,25 % – объем воды в трубах тепловых сетей.
Рис. 9. Принципиальная тепловая схема котельной с водогрейными котлами для закрытой системы теплоснабжения
1 – котел водогрейный, 2 – насос сетевой (СН), 3 – насос рециркуляции, 4 – насос сырой воды (НСВ), 5 – насос подпиточной воды, 6 – бак подпиточной воды, 7 – подогреватель сырой воды, 8 – подогреватель хим. очищенной воды (ПХОВ), 9 – охладитель подпиточной воды, 10 – деаэратор, 11 – охладитель выпара, 12 – водоподготовительная установка (ВПУ).
cyberpedia.su
Тепловые схемы котельных с паровыми котлами
Тепловые схемы котельных с паровыми котлами
Для покрытия чисто паровых нагрузок или для отпуска незначительного количества тепловой энергии в виде горячей воды от тепловых источников, предназначенных для снабжения потребителей паром, устанавливаются паровые котлы низкого давления - обычно 14 кгс/см2, но не выше 24 кгс/см2. Проектируемые в последнее время паровые котельные чаще всего предназначены для одновременного отпуска пара и горячей воды, поэтому в их тепловых схемах имеются установки для подогрева воды. Принципиальные тепловые схемы котельных с паровыми котлами для потребителей пара и горячей воды представлены на рис. 5.5.
Сырая вода поступает из водопровода с напором в 30 - 40 м вод. ст. Если напор сырой воды недостаточен, предусматривают установку насосов сырой воды 5. Сырая вода подогревается в охладителе непрерывной продувки из паровых котлов 11 и в пароводяном подогревателе сырой воды 12 до температуры 20 - 30°С. Далее вода проходит через водоподготовительную установку (ВПУ), и часть ее направляется в подогреватель химически очищенной воды 73 этого потока (часть проходит через охладитель выпара деаэратора 4) и поступает в головку деаэратора питательной воды 2. В этот деаэратор направлены также потоки конденсата и пар после РОУ (17) с давлением 1,5 кгс/см2 для подогрева деаэрируемой воды до 104°С. Деаэрированная вода при помощи питательных насосов 6 подается в водяные экономайзеры паровых котлов и к охладителю РОУ.
Часть выработанного котлами пара редуцируется в РОУ и расходуется для подогрева сырой воды и деаэрации. Вторая часть потока химически очищенной воды подогревается в подогревателе 14, частично в охладителе выпара 4 и направляется в деаэратор подпиточной воды для тепловых сетей 3. Так как температура подпиточной воды обычно ниже 100°С, вода после этого деаэратора проходит водо-водяной теплообменник 14 и подогревает химически очищенную воду. Подпиточным насосом 7 вода подается в трубопровод перед сетевыми насосами 8, которые прокачивают сетевую воду сначала через охладитель конденсата 15 и затем через подогреватель сетевой воды 16, откуда вода идет в тепловые сети. Деаэратор подпиточной воды 3 также использует пар низкого давления.
Рис. 5.5. Принципиальные тепловые схемы котельных с паровыми котлами.
1 - паровой котел; 2 - деаэратор питательной воды; 3 - деаэратор подпиточной воды; 4 - охладитель выпара; 5 - насос сырой воды; 6 - насос питательный; 7 - насос подпиточный; 8 - насос сетевой; 9 - насос конденсатный; 10 - бак конденсатный; 11 - охладитель продувочной воды; 12 - подогреватель сырой воды; 13 - подогреватель химически очищенной воды; 14 - охладитель подпиточной воды; 15 - охладитель конденсата; 16 - подогреватель сетевой воды; 17 - РОУ; 18 - сепаратор непрерывной продувки.
При закрытой системе теплоснабжения расход воды на подпитку тепловых сетей обычно незначителен. В этом случае довольно часто не выделяют отдельного деаэратора для подготовки подпиточной воды тепловых сетей, а используют деаэратор питательной воды паровых котлов. Приведенные тепловые схемы котельных с паровыми котлами (рис. 5.5) предусматривютается использование теплоты непрерывной продувки паровых котлов.
Для этой цели устанавливается сепаратор непрерывной продувки 18, в котором вода частично испаряется за счет снижения ее давления от 14 до 1,5 кгс/см2. Образующийся пар отводится в паровое пространство деаэратора, горячая вода направляется в водяной подогреватель сырой воды 11. Охлажденная продувочная вода сбрасывается в продувочный колодец. Иногда предусматривают подачу продувочной воды для подпитки закрытых тепловых сетей. Подпитка тепловых сетей продувочной водой допускается только в том случае, когда общая жесткость сетевой воды не превышает 0,05 мг - экв/кг.
Принципиальные тепловые схемы котельных с паровыми котлами и отдельно стоящими пароводяными подогревателями для открытых систем теплоснабжения отличается от приведенной тепловой схемы паровой котельной при закрытой системе только установкой дополнительного деаэратора для деаэрации подпиточной воды тепловых сетей и установкой баков-аккумуляторов.
Конденсат от пароводяных подогревателей под давлением греющего пара во всех случаях рекомендуется направить прямо в деаэратор питательной воды паровых котлов 2, минуя конденсатные баки 10 и насосы 9. При работе паровой котельной на открытые системы теплоснабжения для деаэрации подпиточной воды устанавливают, как правило, атмосферные деаэраторы. Использование продувочной воды паровых котлов в качестве подпиточной для открытых систем теплоснабжения не разрешается.
Развернутые тепловые схемы котельных с паровыми котлами К - 50 - 14 показана на рис. 5.6. Из приведенной тепловой схемы видно, что потребители получают различные по параметрам теплоносители - перегретый пар с температурой 250°С и давлением 14 кгс/см2, перегретый пар с температурой 190°С и давлением 6 кгс/см2 и воду с температурой до 150°С.
Пар из котлов 1 поступает на редукционно - охладительные установки РОУ, где снижаются его давление и температура. Температура снижается за счет испарения поданной в РОУ питательной воды, которая распиливается в РОУ за счет снижения давления с 14 - 16 до 6 кгс/см2.
Рис. 5.6. Развернутые тепловые схемы котельных с паровыми котлами.
1 - котел паровой; 2 - насос питательный электрический; 3 - насос питательный паровой; 4 - насос сетевой; 5 - насос сетевой летний; 6 - насос подпиточный; 7 - насос конденсатный; 8 - насос сырой воды; 9 - сепаратор непрерывной продувки; 10 - бак конденсатный; 11 - охладитель продувочной воды; 12 - подогреватель сырой воды; 13 - подогреватель химически очищенной воды; 14 - охладитель подпиточной воды; 15 - подогреватель сетевой воды; 16 - охладитель конденсата; 17 - РОУ; 18 - деаэратор питательной воды; 19 - деаэратор подпиточной воды; 20 - охладитель выпара.
Основная часть пара отпускается на производственные нужды из паропроводов котельной, часть редуцированного и охлажденного пара используется в пароводяных подогревателях 15 сетевой воды, откуда направляется в закрытую систему тепловых сетей. Конденсат от внешних потребителей собирается в конденсатные баки 10 н перекачивается конденсатными насосами 7 в деаэраторы питательной воды 18, конденсат от пароводяных подогревателей, установленных в котельной, подается прямо в деаэраторы 18.
Кроме того, имеется трубопровод для возможности слива его в конденсатные баки 10. Каждый паровой котел укомплектован центробежным питательным электронасосом 2. Для всех четырех установленных котлов предусмотрен один такой же резервный насос. Вода в паровые котлы может также подаваться двумя паровыми поршневыми насосами 3. Температура питательной воды после деаэратора равна 104°С, температура возвращаемого с производства конденсата 80 - 95°С.
Фактические напоры теплоносителей определяются исходя из рабочего давления пара в котлах и расчетов гидравлического сопротивлении системы трубопроводов, арматуры и теплообменников. Выбор типа и производительности питательных насосов приведен ниже в § 6.2.
Редукционно - охладительные установки выбираются по каталогам на котельно - вспомогательное оборудование или по номенклатуре изделий, выпускаемых заводами.
Производительность РОУ и расход питательной воды определяют по приведенному ниже методу. Расход охлаждающей воды на 1 кг первичного пара можно найти из уравнения, Кг/кг:
где i′роу и i″роу - энтальпия поступающего первичного и полученного вторичного пара, ккал/кг; i′2 - энтальпия кипящей воды при давлении вторичного пара, ккал/кг; i п.в - энтальпия охлаждающей воды, ккал/кг; φ - коэффициент, учитывающий долю воды, которая не испаряется в охладителе.
БКЗ, выпускающий РОУ для котельных, рекомендует принимать φ =0,9. Расход охлаждающей воды для получения расхода вторичного пара D′роу, т/ч, составит:
где D′роу - расход первичного пара.
Расход вторичного пара D″роу определяется при составлении теплового баланса котельной. Расход первичного пара D′роу рассчитывают по формуле (5,39) исходя из требуемого количества D″роу и величины φ. Если φ = 0,9 энтальпию охлаждающей воды iп.в и воды уходящей в дренаж после РОУ принять одинаковыми то,
Методика определения поверхностей нагрева пароводяных подогревателей рассмотрена в § 6.6.
Котельный завод Энергия-СПБ производит различные модели паровых котлов, а так же парогенераторов:
Транспортирование паровых котлов и другого котельно-вспомогательного оборудования осуществляется автотранспортом, ж/д полувагонами и речным транспортом. Котельный завод поставляет продукцию во все регионы России и Казахстана.
kotel-kv.com
Ꙭ Тепловая схема котельной — ikotel.info
Тепловая схема котельной показывает все присоединения котельных агрегатов — теплообменники, насосы, деаэраторы, установки для подготовки. На принципиальной тепловой схеме основное и вспомогательное оборудование объединяется линиями трубопроводов для воды и пара в соответствии с последовательностью движения теплоносителя в установке.
Тепловая схема котельной является одним из важных этапов проектирования котельной и должна быть по возможности наиболее простой, с тем, чтобы предельно упростить эксплуатацию и полностью устранить возможность неправильных переключений. Арматуру трубопроводов обычно разметают непосредственно на приемных и выдающих патрубках того оборудования, которое соединяется трубопроводом или на самом трубопроводе.
Тепловые схемы паровых котельных довольно стабильны и мало отличаются друг от друга. Такие схемы обычно составляют, исходя из следующих общих принципов. Чтобы повысить надежность питания котлов, питательную линию (магистраль) выполняют двойной. У напорного патрубка насоса по ходу воды последовательно устанавливают: запорный клапан или задвижку; автоматически запирающийся от давления в питательной магистрали обратный клапан — для исключения обратного прохода воды при аварийной остановке насоса; автоматический регулятор давления — для постоянного поддержания давления воды в питательной магистрали; два параллельно расположенных запорных органа (вентили или задвижки) — при необходимости можно отъединить насос от одной или обеих питательных магистралей.
Каждый котел имеет независимый подвод воды от каждой питательной магистрали. На каждой питательной магистрали устанавливают параллельно по запорному устройству — для отключения подвода от одной или обеих магистралей. У самого котельного агрегата (при входе в водяной экономайзер) по ходу воды устанавливают регулирующий клапан, автоматически запирающийся от давления в котле обратный клапан, имеющий назначение предотвратить обратный проход воды и пара из котла в питательную магистраль при аварийном падении давления в ней; запорный орган, имеющий назначение полностью отъединить котел от питательных линий. Запорный орган устанавливают в непосредственной близости от приемного патрубка водяного экономайзера. Обратный клапан присоединяют непосредственно к запорному органу. Регулирующий клапан обычно связан с автоматическим регулятором питания. У котлов с чугунным водяным экономайзером обратный клапан устанавливают также на линии, соединяющей экономайзер с котлом.
На всасывающих водопроводах обычно устанавливают запорные органы перед каждым насосом и у каждого бака питательной воды, с тем, чтобы иметь возможность отключить от питательной линии любой насос и любой питательный бак.
Главный паропровод, как правило, выполняют одинарным. На паропроводах, соединяющих котел с главным паропроводом, устанавливают как можно ближе к котлу или пароперегревателю парозапорный орган (вентиль или задвижку). Для удаления из главного паропровода сконденсировавшегося пара предусматривают дренаж этого паропровода. Главный паропровод подводит пар к распределительному коллектору, от которого отходят паровые линии к местам потребления его вне котельной и внутри ее (паровые питательные насосы, деаэратор и др.).
Каждый котел, пароперегреватель и водяной экономайзер имеет арматуру и систему трубопроводов для периодических продувки и спуска воды, которые обеспечивают возможность удаления воды и шлама из самых нижних точек названного оборудования. На каждой продувочной линии устанавливают непосредственно один за другим два запорных органа причем первый из них присоединяют непосредственно к штуцеру самой нижней точки продуваемого элемента (нижний барабан котла, нижние коллекторы экранов и т.п.). Линии от всех продувочных точек котельного агрегата собирают в общую магистраль, которую присоединяют обычно к продувочному баку (барботеру), работающему без давления. Все продувочные линии выполняют из бесшовных труб.
Устройства для непрерывной продувки имеют отдельные продувочные линии от каждого котла, на которых последовательно со специальным устройством, регулирующим величину продувки, устанавливают запорный орган.
В тепловых схемах современных производственных котельных обязательно предусматривают химическое умягчение добавочной воды и деаэрацию питательной воды. Деаэраторы выбирают атмосферного типа. При паропроизводительности котельной до 75 т/ч устанавливают один деаэратор, при большей производительности — не менее двух. Емкость деаэраторных баков (баков-аккумуляторов) выбирают из условия возможности создать в них запас деаэрированной воды не менее как па 20-30 мин работы котельной при расчетной паропроизводительности ее.
Тепло непрерывной продувки используют полностью; пар из расширителей непрерывной продувки подают в деаэратор; тепло воды используют па подогрев сырой воды, подаваемой в водоумягчительную установку.
Целесообразно устанавливать не менее двух питательных насосов с электрическим приводом и двух насосов с паровым приводом, так как при установке только одного питательного насоса в летнее время, когда нагрузка котельной обычно снижается, насос работает с большой недогрузкой, т. е. неэкономично. При наличии двух насосов меньшей производительности в летнее время можно останавливать один из насосов, питая котлы другим насосом, который работает при хорошей загрузке, т. е. экономично. Кроме того, при установке двух насосов улучшаются условия ремонта их.
Для сбора конденсата технологического пара, возвращаемого с производственных потребителей, а также дренажей котельной устанавливают конденсатный бак, в который также подают часть химически очищенной воды от водоподготовительной установки, с тем чтобы снизить температуру конденсата и чем самым предотвратить испарение из бака. Воду из конденсатного бака перекачивают в деаэратор, вводя ее в водопаровой цикл котельной и тем самым, уменьшая количество добавочной воды.
Пример выполнения тепловой схемы паровой котельной для производства перегретого пара показан на рис.1.
Рис. 1. Пример тепловой схемы производственной котельной с паровыми котлами.
1 — котел; 2 — пароперегреватель; 3 — водяной экономайзер; 4 — редукционно-охладительная установка;5 — редуктор; 6 — деаэраторная колонка; 7 — питательный бак; 8 — гидравлический затвор;9 — питательный насос центробежный с электрическим приводом; 10 — питательный насос поршневой паровой;11 — конденсатный насос; 12 — конденсатный бак; 13 — барботер; 14 — сепаратор непрерывной продувки; 15 — теплообменник.
В паровых производственно-отопительных котельных для централизованного получения горячей воды для отопления и вентиляции сооружают бойлерную установку для подогрева сетевой воды, работающую на паре, вырабатываемой котлами. Циркуляцию воды в тепловой сети осуществляют сетевыми насосами, которые также размещают в котельной. Воду для подпитки сети умягчают и диаэрируют, причем эти операции можно производить как в основных водоумягчительной установке и деаэраторе котельной, так и в особых устройствах.
Пример выполнения тепловой схемы установки для подогрева сетевой воды производственно-отопительной котельной показан на рис. 2. Обратная сетевая вода, пройдя грязевик 1, сетевыми насосами 3 подается в сетевые подогреватели воды 8, работающие на насыщенном паре, производимом в котельной. До этого сетевую воду пропускают через охладители 6 конденсата этих подогревателей, с тем чтобы частично использовать его тепло и вместе с тем снизить его температуру во избежание парения после слива в конденсатный бак 2. За сетевыми подогревателями воды установлены конденсатоотводчики 7, которые предотвращают выход пара вместе с конденсатом. Чтобы предотвратить недопустимое повышение давления воды в сетевых подогревателях, перед ними установлены предохранительные клапаны 9. Такой же клапан установлен на паровой линии перед подогревателями. Подпиточная вода подается в сеть из деаэратора насосами 5. Для учета количества сетевой и подпиточной воды установлены расходомеры 4.
Рис. 2. Пример схемы установки для подогрева сетевой водыпроизводственно-отопительной котельной с паровыми котлами.
1 — грязевик; 2 — конденсатный бак; 3 — сетевой насос;4 — расходомер; подпиточный насос; 6 — охладитель конденсата; 7 — конденсатоотводчик;8 — пароводяной подогреватель сетевой воды; 9 — предохранительный клапан.
Тепловые схемы водогрейных котельных довольно разнообразны, причем наиболее заметное влияние на них оказывает принятая система горячего водоснабжения; при открытой системе тепловая схема котельной получается более сложной, чем при закрытой.
При закрытой системе горячего водоснабжения, когда горячую воду получают путем подогрева водопроводной воды в водоводяных подогревателях, устанавливаемых на месте потребления воды, в тепловой сети циркулирует одна и та же вода. Часовая потеря ее из сети не превышает 0,5-1,0 % объема воды, заполняющей трубопроводы сети и непосредственно присоединяемые к ней местные системы зданий. Поэтому производительность водоумягчительной и деаэрационной установок для подготовки подпиточной воды получается небольшой, а сами установки — компактными.
При открытой системе горячего водоснабжения, когда горячую воду отбирают непосредственно из тепловой сети, потери воды из нее намного увеличиваются и для восполнения их приходится сооружать водоподготовительную и деаэрационную установки большой производительности, а кроме того, часто предусматривать установку особых водяных баков-аккумуляторов для выравнивания суточной неравномерности потребления горячей воды на бытовые нужды.
В тепловой схеме предусматривают устройства для поддержания температуры обратной сетевой воды перед подачей ее в котлы па уровне 60—70 °С во избежание газовой коррозии труб котла. Этого достигают различными путями: перепуском части воды, подогретой в котлах, во всасывающую линию сетевых насосов, установкой особых теплообменников или рециркуляционных насосов. Наряду с этим предусматривают возможность снижения температуры воды, подогретой в котлах, перед поступлением ее в тепловую сеть, что позволяет выдерживать температурный график работы сети независимо от температурного графика работы котлов. Этого достигают перепуском части воды из напорной линии сетевых насосов в магистраль горячей воды, выходящей из котлов.
Подпиточную воду деаэрируют обычно в вакуумных деаэраторах. В сеть ее подают подпиточными насосами, которые включают во всасывающую линию сетевых насосов.
На рис. 3 показан пример выполнения тепловой схемы водогрейной котельной с открытой системой отбора горячей воды из сети.
Рис. 3. Пример тепловой схемы отопительной котельной со стальными водогрейными котлами и открытой схемой горячего водоснабжения.
1 — котел; 2 — вакуумный деаэратор; 3 — химическая очистка; 4 — бак-аккумулятор;5 — сетевой насос; 6 — рециркуляционный насос; 7 — подпиточный насос; 8 — насос сырой воды;9 — эжекторный насос; 10 — охладитель выпара; 11 — теплообменник для охлаждения деаэрированной воды;12 — теплообменник для подогрева химически очищенной воды; 13 — эжектор; 14 — бак эжекторной установки; 15 — грязевик.
ikotel.info
Тепловые схемы котельных с паровыми котлами
Тепловые схемы котельных с паровыми котлами
Для покрытия чисто паровых нагрузок или для отпуска незначительного количества тепловой энергии в виде горячей воды от тепловых источников, предназначенных для снабжения потребителей паром, устанавливаются паровые котлы низкого давления - обычно 14 кгс/см2, но не выше 24 кгс/см2. Проектируемые в последнее время паровые котельные чаще всего предназначены для одновременного отпуска пара и горячей воды, поэтому в их тепловых схемах имеются установки для подогрева воды. Принципиальные тепловые схемы котельных с паровыми котлами для потребителей пара и горячей воды представлены на рис. 5.5.
Сырая вода поступает из водопровода с напором в 30 - 40 м вод. ст. Если напор сырой воды недостаточен, предусматривают установку насосов сырой воды 5. Сырая вода подогревается в охладителе непрерывной продувки из паровых котлов 11 и в пароводяном подогревателе сырой воды 12 до температуры 20 - 30°С. Далее вода проходит через водоподготовительную установку (ВПУ), и часть ее направляется в подогреватель химически очищенной воды 73 этого потока (часть проходит через охладитель выпара деаэратора 4) и поступает в головку деаэратора питательной воды 2. В этот деаэратор направлены также потоки конденсата и пар после РОУ (17) с давлением 1,5 кгс/см2 для подогрева деаэрируемой воды до 104°С. Деаэрированная вода при помощи питательных насосов 6 подается в водяные экономайзеры паровых котлов и к охладителю РОУ.
Часть выработанного котлами пара редуцируется в РОУ и расходуется для подогрева сырой воды и деаэрации. Вторая часть потока химически очищенной воды подогревается в подогревателе 14, частично в охладителе выпара 4 и направляется в деаэратор подпиточной воды для тепловых сетей 3. Так как температура подпиточной воды обычно ниже 100°С, вода после этого деаэратора проходит водо-водяной теплообменник 14 и подогревает химически очищенную воду. Подпиточным насосом 7 вода подается в трубопровод перед сетевыми насосами 8, которые прокачивают сетевую воду сначала через охладитель конденсата 15 и затем через подогреватель сетевой воды 16, откуда вода идет в тепловые сети. Деаэратор подпиточной воды 3 также использует пар низкого давления.
Рис. 5.5. Принципиальные тепловые схемы котельных с паровыми котлами.
1 - паровой котел; 2 - деаэратор питательной воды; 3 - деаэратор подпиточной воды; 4 - охладитель выпара; 5 - насос сырой воды; 6 - насос питательный; 7 - насос подпиточный; 8 - насос сетевой; 9 - насос конденсатный; 10 - бак конденсатный; 11 - охладитель продувочной воды; 12 - подогреватель сырой воды; 13 - подогреватель химически очищенной воды; 14 - охладитель подпиточной воды; 15 - охладитель конденсата; 16 - подогреватель сетевой воды; 17 - РОУ; 18 - сепаратор непрерывной продувки.
При закрытой системе теплоснабжения расход воды на подпитку тепловых сетей обычно незначителен. В этом случае довольно часто не выделяют отдельного деаэратора для подготовки подпиточной воды тепловых сетей, а используют деаэратор питательной воды паровых котлов. Приведенные тепловые схемы котельных с паровыми котлами (рис. 5.5) предусматривютается использование теплоты непрерывной продувки паровых котлов.
Для этой цели устанавливается сепаратор непрерывной продувки 18, в котором вода частично испаряется за счет снижения ее давления от 14 до 1,5 кгс/см2. Образующийся пар отводится в паровое пространство деаэратора, горячая вода направляется в водяной подогреватель сырой воды 11. Охлажденная продувочная вода сбрасывается в продувочный колодец. Иногда предусматривают подачу продувочной воды для подпитки закрытых тепловых сетей. Подпитка тепловых сетей продувочной водой допускается только в том случае, когда общая жесткость сетевой воды не превышает 0,05 мг - экв/кг.
Принципиальные тепловые схемы котельных с паровыми котлами и отдельно стоящими пароводяными подогревателями для открытых систем теплоснабжения отличается от приведенной тепловой схемы паровой котельной при закрытой системе только установкой дополнительного деаэратора для деаэрации подпиточной воды тепловых сетей и установкой баков-аккумуляторов.
Конденсат от пароводяных подогревателей под давлением греющего пара во всех случаях рекомендуется направить прямо в деаэратор питательной воды паровых котлов 2, минуя конденсатные баки 10 и насосы 9. При работе паровой котельной на открытые системы теплоснабжения для деаэрации подпиточной воды устанавливают, как правило, атмосферные деаэраторы. Использование продувочной воды паровых котлов в качестве подпиточной для открытых систем теплоснабжения не разрешается.
Развернутые тепловые схемы котельных с паровыми котлами К - 50 - 14 показана на рис. 5.6. Из приведенной тепловой схемы видно, что потребители получают различные по параметрам теплоносители - перегретый пар с температурой 250°С и давлением 14 кгс/см2, перегретый пар с температурой 190°С и давлением 6 кгс/см2 и воду с температурой до 150°С.
Пар из котлов 1 поступает на редукционно - охладительные установки РОУ, где снижаются его давление и температура. Температура снижается за счет испарения поданной в РОУ питательной воды, которая распиливается в РОУ за счет снижения давления с 14 - 16 до 6 кгс/см2.
Рис. 5.6. Развернутые тепловые схемы котельных с паровыми котлами.
1 - котел паровой; 2 - насос питательный электрический; 3 - насос питательный паровой; 4 - насос сетевой; 5 - насос сетевой летний; 6 - насос подпиточный; 7 - насос конденсатный; 8 - насос сырой воды; 9 - сепаратор непрерывной продувки; 10 - бак конденсатный; 11 - охладитель продувочной воды; 12 - подогреватель сырой воды; 13 - подогреватель химически очищенной воды; 14 - охладитель подпиточной воды; 15 - подогреватель сетевой воды; 16 - охладитель конденсата; 17 - РОУ; 18 - деаэратор питательной воды; 19 - деаэратор подпиточной воды; 20 - охладитель выпара.
Основная часть пара отпускается на производственные нужды из паропроводов котельной, часть редуцированного и охлажденного пара используется в пароводяных подогревателях 15 сетевой воды, откуда направляется в закрытую систему тепловых сетей. Конденсат от внешних потребителей собирается в конденсатные баки 10 н перекачивается конденсатными насосами 7 в деаэраторы питательной воды 18, конденсат от пароводяных подогревателей, установленных в котельной, подается прямо в деаэраторы 18.
Кроме того, имеется трубопровод для возможности слива его в конденсатные баки 10. Каждый паровой котел укомплектован центробежным питательным электронасосом 2. Для всех четырех установленных котлов предусмотрен один такой же резервный насос. Вода в паровые котлы может также подаваться двумя паровыми поршневыми насосами 3. Температура питательной воды после деаэратора равна 104°С, температура возвращаемого с производства конденсата 80 - 95°С.
Фактические напоры теплоносителей определяются исходя из рабочего давления пара в котлах и расчетов гидравлического сопротивлении системы трубопроводов, арматуры и теплообменников. Выбор типа и производительности питательных насосов приведен ниже в § 6.2.
Редукционно - охладительные установки выбираются по каталогам на котельно - вспомогательное оборудование или по номенклатуре изделий, выпускаемых заводами.Производительность РОУ и расход питательной воды определяют по приведенному ниже методу. Расход охлаждающей воды на 1 кг первичного пара можно найти из уравнения, Кг/кг:
где i′роу и i″роу - энтальпия поступающего первичного и полученного вторичного пара, ккал/кг; i′2 - энтальпия кипящей воды при давлении вторичного пара, ккал/кг; i п.в - энтальпия охлаждающей воды, ккал/кг; φ - коэффициент, учитывающий долю воды, которая не испаряется в охладителе.
БКЗ, выпускающий РОУ для котельных, рекомендует принимать φ =0,9. Расход охлаждающей воды для получения расхода вторичного пара D′роу, т/ч, составит:
где D′роу - расход первичного пара.
Расход вторичного пара D″роу определяется при составлении теплового баланса котельной. Расход первичного пара D′роу рассчитывают по формуле (5,39) исходя из требуемого количества D″роу и величины φ. Если φ = 0,9 энтальпию охлаждающей воды iп.в и воды уходящей в дренаж после РОУ принять одинаковыми то,
Методика определения поверхностей нагрева пароводяных подогревателей рассмотрена в § 6.6
kotel-m.ru
Тепловая схема котельной с паровыми котлами, чертеж
Поделиться "Тепловая схема котельной с паровыми котлами, чертеж"
В этой статье мы разберем чертеж тепловой схемы котельной с паровыми котлами и опишем ее принцип работы.
Допущения и условные обозначения.
Для того, чтобы не нагромождать схему, мы исключили некоторые элементы:
- Не показан расширитель периодической продувки котла
- Не показаны выпары на обоих деаэраторах
- Не указаны подогреватели для подогрева воздуха для котла
- Для простоты все элементы схемы показаны в единичном экземпляре ( котлов может быть несколько, но на схеме будет показан один, также и с другим оборудованием).
Для удобства читаемости на схеме котельной с паровыми котлами линии трубопроводов изображены различными цветами.
- Красный – пар
- Синий – питательная (от деаэратора питания котлов) и подпиточная вода (от деаэратора подпиточной воды).
- Коричневый – дренажи
- Голубой – прямая и обратная сетевая вода
- Зеленый – химочищенная вода
- Желтый – сырая вода
- Сиреневый – продувка котла
Описание тепловой схемы котельной с паровыми котлами
принципиальная тепловая схема с паровыми котлами чертеж
Главным оборудованием в схеме являются:
- Барабанный паровой котел
- Деаэратор питания котлов (будем называть его основным)
- Деаэратор подпитки теплосети (будем называть его вспомогательным)
- Подогреватель сетевой воды
- Редукционно-охладительная установка
- Дренажный бак
- Насос сетевой
- Насос питательный
- Насос подпитки теплосети
Основные паропроводы котельной
Пар от барабанного котла направляется в коллектор, часть пара идет на производство (основного потребителя паровой котельной), другая часть пара через РОУ направляется в коллектор пара низкого давления, откуда по частям распределяется на:
- атмосферный деаэратор питания котлов
- атмосферный деаэратор подпитки теплосети
- подогреватели химочищенной воды
- подогреватель сетевой воды
Для охлаждения пара на впрыск в РОУ можно подать питательную воду с напорной линии питательных насосов. На паропроводах подвода пара к деаэраторам устанавливаются регулирующие клапаны для дросселирования пара. Давление в обоих деаэраторах – 0,12 МПа.
Питательные трубопроводы
Питательная вода с температурой 105 С подается питательными насосами в экономайзер котла.
Трубопровод продувки котла
Для удаления солей из барабана котла осуществляется продувка ( порядка 1% от расхода пара) в расширитель непрерывной продувки, пар из расширителя отправляется частично на подогреватель сырой воды, деаэратор и в расширитель дренажей.
Трубопроводы сырой воды
Сырая вода необходима для восполнения потерь:
- невозврат конденсата от потребителей пара с производства
- потери в цикле
- потери в теплосети
Сырая вода из насосной подается с температурой порядка 5 С и проходит нагрев последовательно в охладителе непрерывной продувки и подогревателе сырой воды, затем она направляется на ХВО.
Трубопроводы химочищенной воды
На ХВО приходит не только сырая вода, но и конденсат, который вернули потребители пара. Химочищенная вода с температурой 20-30 С приходит из ХВО и разделяется на две нитки:
Нитка к основному деаэратору:
Часть ХОВ проходит через узел регулирования, затем происходит ее подогрев в подогревателе химочищенной воды до температуры примерно в 70 С (согласно ГОСТ 16860-88 нагрев воды в атмосферных деаэраторах должен лежать в пределах 10-50 С, 105-70=35 С – мы вписываемся). Затем умягченная вода подается в колонку деаэратора питания котлов, где происходит ее очистка от растворенных газов.
Нитка к деаэратору подпитки теплосети:
После узла регулирования ХОВ проходит последовательный нагрев в охладителе подпиточной воды и подогревателе ХОВ, на входе в деаэратор она также должна иметь температуру в пределах 70 С. Эта вода отправится на восполнение потерь связанных с сетевой водой.
Дренажные трубопроводы
Дренажи:
- от расширителя дренажей
- подогревателя сырой воды
- подогревателей сетевой воды и его охладителя дренажа
- подогревателей химочищенной воды
- гидрозатвора деаэратора
Направляются в дренажный бак, а затем дренажными насосами подаются в основной деаэратор.
Трубопроводы подпитки тепловой сети
Вода из вспомогательного деаэратора выходит с температурой 105 С, затем она охлаждается в охладителе подпиточной воды до 70 С. Выбор такой температурой обусловлен тем, что в летний период отсутвует нагрузка на отопление и вентиляцию и температура сетевой воды должна быть такой как у нас в батареях – а это 70 С. Соответственно летом не будет работать и подогреватель сетевой воды. Подпиточная вода подается в линию сетевой воды до сетевых насосов.
На этом все, надеемся что все понятно в работе тепловой схемы котельной с паровыми котлами.
Поделиться "Тепловая схема котельной с паровыми котлами, чертеж"
(Visited 12 053 times, 5 visits today)
Читайте также
- Маслосистема турбоагрегата ПР-13/15,8-3,4/1,5/0,6 схема В статье есть схема маслосистемы турбоагрегата ПР-13/15,8-3,4/1,5/0,6 и ее описание. Система маслоснабжения ТЭС Система […]
- схема оборотного водоснабжения ТЭЦ Система оборотного водоснабжения Схема оборотного водоснабжения ТЭС-1 представлена на чертеже Вода из системы оборотного […]
- Развернутая тепловая схема ТЭС описание работы В статье представлена развернутая тепловая схема тепловой электростанции, со всем основным и вспомогательным оборудованием и […]
- Мазутное хозяйство ТЭЦ схема мазутопроводов и пара [reklama1] Подача мазута к новому зданию ТЭЦ осуществляется по одинарному трубопроводу Ду100 в соответствии со СНиП II-35-76 […]
- Принципиальная схема ТЭЦ Материалы статьи содержат чертеж принципиальной схемы тепловой электростанции с паровыми котлами и турбинами,схема включает ренеративную […]
- Блочные ТЭЦ и ТЭЦ с поперечными связями В статье рассказывается о том, что такое блочные схемы ТЭС и схемы с поперечными связями и их особенностях в плане надежности. Блочные […]
ccpowerplant.ru
Тепловые схемы котельных с паровыми и водогрейными котлами
Тепловые схемы котельных с паровыми и водогрейными котлами
Проектирование источников теплоснабжения показало, что тепловая нагрузка котельной в виде горячей воды обычно превышает паровую нагрузку. В таких случаях в котельной с общей теплопроизводительностью более 50 Гкал/ч, как правило, целесообразно устанавливать как паровые, так и водогрейные котлы.
Однако даже при заданном соотношении расчетных тепловых нагрузок в виде пара и горячей воды выбор варианта чисто паровой или пароводогрейной котельной требует расчетов и технико - экономического обоснования.
Сантехпроект выполнил расчеты удельных показателей котельных с паровыми и водогрейными котлами, сопоставление их с удельными показателями котельных с паровыми котлами и подогревателями сетевой воды (табл. 5.1).
Таблица 5.1. Удельные показатели котельных с паровыми и водогрейными котлами по данным Сантехпроекта.
Эти расчеты показывают, что в котельных с общей теплопроизводительностью до 50 Гкал/ч устанавливать водогрейные котлы нецелесообразно.
Необходимо учитывать, что в комбинированной котельной при остановке одного из паровых котлов водогрейный котел не может покрыть требующиеся паровые нагрузки, а тепловую нагрузку водогрейного котла частично или полностью можно покрыть с помощью паровых котлов и подогревателей воды. Вследствие этого в чисто паровой котельной суммарная установленная теплопроизводительность всех агрегатов будет меньше, чем установленная теплопроизводительность котельной с паровыми и водогрейными котлами.
Основным доводом в пользу сооружения крупных комбинированных котельных являются меньшие удельные капитальные вложения. Установка водогрейных котлов и их вспомогательного оборудования, как правило, требует значительно меньших затрат, чем установка паровых котлов со вспомогательным оборудованием и крупных пароводяных подогревателей при равной теплопроизводительности.
Переход на водяные системы отопления производственных цехов, административных зданий и строительство жилых поселков й домов с централизованным теплоснабжением в районах существующих промышленных предприятий также приводит к расширению и реконструкции имеющихся производственных котельных с установкой в них водогрейных котлов теплопроизводительностью 30 и 50 Гкал/ч. Вследствие этого паровые котельные превращаются в комбинированные с паровыми и водогрейными агрегатами. В некоторых случаях для удешевления строительства и эксплуатации в крупных паровых производственных котельных применяют установку водогрейных котлов для покрытия пиковых теплофикационных нагрузок. Покрытие летних нагрузок систем горячего (водоснабжения в подобных котельных сравнительно просто производить водой, подогретой в пароводяных подогревателях.
Рис. 5.14. Принципиальные тепловые схемы котельных с паровыми и водогрейными котлами.
1 - котел водогрейный; 2 - котел паровой; 3 - насос сетевой; 4 - насос сырой воды; 5 - насос рециркуляционный; 6 - насос подпиточный; 7 - насос конденсатный; 8 - насос питательный; 9 - охладитель продувочной воды; 10 - подогреватель сырой воды; 11 - охладитель подпиточной воды; 12 - подогреватель химически очищенной воды; 13 - сепаратор непрерывной продувки; 14 - деаэратор питательной воды; 15 - деаэратор подпиточной воды; 16 - охладитель выпара; 17 - РОУ; 18 - бак конденсатный.
Последнее более рационально, чем применяемое иногда использование питательной или подпиточной воды из баков - деаэраторов, качество которой не всегда может соответствовать нормам на питьевую воду.
На рис. 5.14 приведенаы принципиальные Тепловые схемы котельных с паровыми и водогрейными котлами для закрытой системы теплоснабжения. Теплоносителями являются насыщенный пар и горячая вода. На схеме нанесены только те элементы, которые необходимы для расчета. Связующими элементами паровой и водогрейной частей схемы являются паропроводы и система водоподготовительной установки для двух видов теплоносителей.
Направление потоков рабочего тела в паровой части котельной следующее: конденсат от технологических потребителей пара и из теплообменников 10 и 12 поступает под давлением в бак 18 с температурой 80 - 90°С. После контроли качества конденсат насосом 7 перекачивается в головку деаэратора питательной воды 14. В деаэратор поступает весь конденсат от пароводяных подогревателей, размещенных в здании котельной, а также подогретая химически очищенная вода и пар из редукционно - охладительной установки (РОУ) 17 для барботажа деаэрируемой воды. Питательные насосы 8 получают деаэрированную воду с температурой около 104°С и подают ее в РОУ и паровые котлы. Кроме РОУ, пар подается к внешним потребителям и к мазутному хозяйству котельной. После РОУ пар поступает к деаэраторам 14 и 15, куда поступает пар из расширителей непрерывной продувки паровых котлов 18.
Рис. 5.15 Развернутые тепловые схемы котельных с паровыми и водогрейными котлами 1 - котел водогрейный; 2 - котел паровой; 3 - деаэратор подпиточной воды; 4 - деаэратор питательной воды, насос подпиточный; 10 - насос конденсатный; 11 - насос питательный; 12 - подогреватель подпиточный; 17 - поддогреватель сырой воды; 18 - охладитель продувочной воды;
Водогрейная часть тепловой схемы котельной показана на рис. 5.14 слева. Из обратной магистрали тепловых сетей и из деаэратора 15 для подпитки сетей вода поступает к сетевым насосам 3. После насосов 3 в обратную линию насосом рециркуляции 5 подается горячая вода для получения расчетной температуры. На входе в водогрейные котлы 1. Часть воды из обратной линии тепловых сетей, после сетевых насосов, перепускается в подающую линию, где она смешивается с горячей водой из водогрейных котлов для поддержания температуры в тепловой сети.
В летнее время, когда водогрейные котлы не работают, пар используется для подогрева сетевой воды для нужд горячего водоснабжения в пароводяных подогревателях. Для представления о развернутой тепловой схеме производственно-отопительных комбинированных котельных на рис. 5.15 дана схема котельной с тремя паровыми котлами ГМ-50-14 и тремя водогрейными котлами КВ-ГМ-50. Подогрев сетевой воды летом производится в пароводяных подогревателях 14 и 15, что позволяет не подавать воду с низкой температурой в стальные водогрейные котлы.
Особенностью данной котельной установки является размещение оборудования паровой части по агрегатному принципу, а водогрейной - по общестанционному.
Рис 5.15.1 Тепловые схемы котельных с паровыми и водогрейными котлами.
5 - охладитель выпара; 6 - насос рециркуляционный; 7 - насос сетевой; 8 - насос сетевой летний; 13 - охладитель подпиточной воды; 14 - подогреватель сетевой воды; 15 - охладитель конденсата; 16 - сепаратор непрерывной продувки; 20 - РОУ; 21 - бак конденсатный; 22 - колодец продувочный.
Необходимо отметить некоторые особенности, присущие данной схеме в целом. К ним относятся возможность работы обеих частей котельной при выходе из работы одного из барботажных деаэраторов 4 (с перегрузкой другого), допустимость останова в летний период водогрейных котлов КВ-ГМ-50 и перевод подогрева сетевой воды для горячего водоснабжения в блок подогревателей 14 и 15, а также возможность использования этого блока в отопительный период в качестве пиковых подогревателей при наличии резервной паровой мощности.
При разработке принципиальной тепловой схемы котельной с паровыми и водогрейными котлами для открытых систем теплоснабжения может быть использована схема по рис. 5.14 с добавлением только бака - аккумулятора, необходимого для выравнивания расхода деаэрированной воды.
В установках с паровыми и водогрейными котлами иногда применяют двухступенчатую схему подогрева сетевой воды, в которой первой ступенью служат пароводяные подогреватели, второй - водогрейные котлы. Такая схема включения водогрейных котлов обеспечивает подачу в них воды, нагретой до 90 -100°С, т. е. вводит водогрейные котлы в пиковый режим работы. Последнее особенно важно при использовании башенных водогрейных котлов типа ПТВМ в котельных, работающих на высокосернистом мазуте.
В двухступенчатые тепловые схемы котельных с паровыми и водогрейными котлами подогрева сетевой воды тепловая нагрузка от горячего водоснабжения в течение всего года будет покрываться паровыми котлами, которые одновременно снабжают паром технологических потребителей. Естественно, что двухступенчатый подогрев сетевой воды усложняет тепловую схему котельной и увеличивает капитальные вложения, которые должны быть обоснованы технико-экономическими расчетами.
При разработке тепловых схем котельных с паровыми и водогрейными агрегатами следует определять расходы теплоты и параметры теплоносителей для всех пяти возможных режимов работы системы теплоснабжения. Такие котельные обладают большой маневренностью.
При сравнительно небольших отопительно - вентиляционных нагрузках могут работать только паровые котлы и сетевые пароводяные подогреватели, а при росте тепловых нагрузок в виде горячей воды, установленные водогрейные котлы могут быть легко и быстро включены в работу и доведены до расчетной теплопроизводительности. Для открытых систем теплоснабжения важна также возможность подогрева сетевой воды в зимнее время в пароводяных подогревателях и водогрейных котлах, особенно при достижении в подающей линии температуры в 150°С. Установки с паровыми и водогрейными котлами, несмотря на кажущуюся сложность, достаточно надежны в эксплуатации. Поэтому они находят применение даже для котельных, от которых потребители получают теплоту только в виде горячей воды. В подобных котельных существенно облегчается разогрев мазута в железнодорожных цистернах и последующее повышение его температуры в подогревателях.
kotel-m.ru
Паровой котел своими руками
Паровой котел – одна из наиболее популярных и широко используемых разновидностей отопительных агрегатов. Главной конструктивной частью рассматриваемого агрегата является топочное отделение. В нем происходит сгорание загруженного топлива с интенсивным выделением тепловой энергией. Образовывающееся тепло используется для нагрева воды с дальнейшим выделением пара. Пар применяется для различных промышленных и бытовых нужд, в частности – отопления дома. При этом с изготовлением простейшего котла вы легко справитесь своими руками.
Паровой котел своими руками
Особенности конструкции
В основе конструкции рассматриваемого котла лежит своего рода барабан. В этот элемент оборудования посредством системы насосов и труб подается предварительно подготовленная вода. В нижнем отсеке котла размещены опускные трубы. Эти элементы имеют разный диаметр и не нагреваются в процессе работы котла. По системе труб жидкость из барабана переходит в коллекторы. Последние чаще всего размещаются внизу котла.
Паровой котел
Коллектор сопрягается с барабаном при помощи подъемного трубопровода. За счет трубопровода в месте сгорания загруженного топлива создаются поверхности нагревания.
К парогенератору подключается система трубопроводов, работающая по механизму сообщающихся сосудов. В горячих трубах циркулирует смесь жидкой воды и водяного пара. Данная смесь имеет довольно низкую плотность, что позволяет ей беспрепятственно поступать в сепараторное отделение, где происходит разделение пара и воды. Жидкая составляющая направляется в барабан парового котла.
Пар переходит в паропровод, а затем – в специальные нагреватели, где происходит повышение давления, а также температуры пара до нужных параметров. В завершении пар направляется в соответствующую паровую турбину.
Делаем паровой котел
Разновидности паровых котлов
Существует несколько модификаций паровых котлов. Их разделяют в соответствии со следующими признаками:
- способом перемещения смеси пара с водой. В соответствии с этим параметром оборудование подразделяется на котлы с принудительным и естественным перемещением;
- методом возврата конденсата: разомкнутые и замкнутые устройства;
- характером движения теплоносителя: газотрубные и водотрубные агрегаты.
Газотрубное и водотрубное отопительное оборудование имеет различную конструкцию и эффективность. К категории газотрубного оборудования относятся котлы, в которых перемещение газа осуществляется в жаровых и дымогарных трубках. В процессе движения газы нагревают воду в системе. Трубки опираются на боковые грани топочной камеры.
В водотрубном же оборудовании по трубкам циркулирует вода. Газы в данном случае омывают трубы с внешней стороны.
Рассматриваемые котлы могут использовать для работы твердое топливо, а также мазут и газ.
Пример организации парового отопления
Как работает типичный паровой отопительный котел?
В топочной камере образуется тепло. В дальнейшем оно поступает на поверхности подогрева. Существует 2 разновидности поверхностей обогрева: конвективные и радиационные.
Принцип действия парового котла
В состав конвективных поверхностей входят следующие элементы:
- воздухоподогреватели;
- экономайзеры;
- теплообменные устройства.
Перечисленное дополнительное оборудование нужно для увеличения эффективности котла, рационализации расхода горючего и снижения уровня тепловых потерь.
Важно, чтобы вода, используемая для работы котла, была исключительно чистой – примеси недопустимы. Поэтому перед подачей в котел жидкость обязательно очищается от газов и разного рода примесей, становясь в итоге питательной.
Очищенная жидкость направляется в экономайзер. В этом ей помогает специальный насос. В экономайзере осуществляется подогрев жидкого теплоносителя под воздействием газов. Далее жидкость переходит в верхнее отделение барабанного отсека. Здесь котловая вода перемешивается с питательной жидкостью.
Некоторый объем воды переходит из верхнего отделения барабанного отсека в его нижнее отделение. Движение воды происходит по кипятильным трубкам.
Вверху парового котла газы имеют меньшую температуру, которая постепенно увеличивается по мере приближения к нижнему отсеку агрегата.
Вода подогревается и в совокупности со смесью пара с водой направляется в верхнюю камеру барабана.
Вторая же часть жидкости из верхнего барабанного отсека уходит на перераспределение. Осуществляется нагрев котловой воды. Создающиеся пузырьки пара идут в верхнее отделение барабанного отсека.
В верхней камере барабана за счет сепаратора происходит практически полное разделение смеси жидкости и пара. В результате создается насыщенный пар, что способствует дополнительному увеличению полезного действия котла. Именно этот насыщенный пар и используется конечным потребителем.
С целью увеличения эффективности котлов их работа организована так, что в верхней камере барабанного отсека уровень «низшей» и «высшей» воды колеблется. Между упомянутыми уровнями жидкости имеется резервный запас воды, предназначенный для поддержания работы отопительного агрегата в случае прекращения поступления жидкости в систему.
Допустимый «высший» уровень жидкости в барабанном отсеке определяется с расчетом на то, чтобы вода не попадала в пароперегреватель.
Максимально допустимый «низший» уровень жидкости в барабане рассчитывают так, чтобы не допустить перегревания верхнего отделения барабана, а также кипятильного пучка. Важно, чтобы вода заходила в опускные трубки в стабильном объеме.
Для дополнительного увеличения эффективности конструкция оснащается воздухоподогревателем.
Жидкость в системе может циркулировать принудительно и естественно. В основе естественного движения лежит разность плотности жидкости и создающегося пара. Смесь воды с паром в подъемных трубках имеет меньшую плотность, чем аналогичный состав в опускных трубках. Однако показатель давления и значение температуры остаются одинаковыми по всей трубке. В итоге пар, по своей природе являющийся газом, устремляется кверху.
Принудительная же циркуляция обеспечивается специальным насосным оборудованием.
Схема перевода парового котла в водогрейный режим
Сборка простого парового отопительного котла
При желании элементарный котел собирается своими руками. Самодельный агрегат будет иметь несколько упрощенную конструкцию по сравнению с оборудованием фабричной сборки, но на его эффективности и КПД это никоим образом не отразится.
Набор для сборки котла
Перед началом работы подготовьте следующие элементы:
- трубы разного диаметра;
- листовую нержавейку;
- листовой асбест;
- предохранительный клапан;
- ножовку;
- линейку;
- рулетку;
- зубило;
- молоток;
- аппарат для сварки;
- напильник.
Сборка агрегата
Работа по самостоятельному изготовлению котла выполняется в несколько несложных шагов. Выполните последовательно каждый этап инструкции, параллельно ориентируясь на чертежи и схемы.
Первый шаг. Определите оптимальные размеры будущего парового котла. От размеров оборудования напрямую зависит его производительность. Этот момент уточняйте в индивидуальном порядке, учитывая особенности конкретно своей ситуации.
На этом же этапе подготовьте все необходимые чертежи. При желании можете заказать их составление профессионалу либо же использовать готовые чертежи из открытых источников.
Второй шаг. Заготовьте необходимые материалы. Ранее приводился перечень требуемых элементов. В первую очередь купите трубы диаметром 32 мм и 12 мм. Листовая нержавейка должна иметь толщину порядка 2-3 мм.
Третий шаг. Подготовьте корпус котла. Лучший вариант – сварить корпус самостоятельно из листового металла. Размеры корпуса подбирайте индивидуально, в соответствии со своими нуждами.
Четвертый шаг. Сделайте основание котла. Ранее рассказывалось, что в основе конструкции паровых котлов лежит система сообщающихся труб. Прежде всего, подготовьте кусок трубы длиной порядка 11 см с толщиной стенок примерно 3 мм.
Трубу, имеющую 11 см в диаметре, нарежьте на 12 элементов – они будут выполнять функции дымогарных труб. Трубу же большего диаметра нарежьте на жаровые трубки.
Длину труб подбирайте в соответствии с вашими схемами.
Медные трубы
Пятый шаг. Сделайте требуемое количество переборок и стенок парового котла. Для этого используйте нержавеющую листовую сталь.
Шестой шаг. Подготовьте в стенках агрегата отверстия для размещения жаровых и дымогарных труб. Присоедините упомянутые элементы в развальцованном виде к основанию котла. В этом вам поможет сварочный агрегат. На этом этапе тоже ориентируйтесь на имеющиеся чертежи и схемы.
Седьмой шаг. Прикрепите к корпусу агрегата предохранительный клапан и паровой коллектор. Через клапан в дальнейшем вы будете спускать остаточный пар.
Восьмой шаг. Выполните теплоизоляцию котла с помощью асбестового листа.
Схема подключения парогенератора
Таким образом, разобравшись в основных положениях инструкции, вы сможете самостоятельно собрать простой парогенератор и включить его в систему обогрева собственного дома. На каждом этапе выполнения работы ориентируйтесь на имеющиеся у вас чертежи, т.к. понять порядок сборки агрегата по одним лишь текстовым рекомендациям невозможно.
Условия безопасной эксплуатации котла
Котел должен быть не только эффективным, но и безопасным. Залог надежного и эффективного функционирования парового отопительного котла – поддержание заданного уровня подогрева металлических элементов.
Ввиду этого теплоноситель должен все время циркулировать внутри нагреваемых трубок с одновременным охлаждением поверхностей подогрева. Важно, чтобы теплоноситель стабильно отводил тепло от материала труб, нагревающихся под воздействием топочных газов. Если отведение тепла будет недостаточным, металл попросту перегреется, станет менее прочным, а КПД и безопасность оборудования снизятся. В худшем случае трубы попросту разорвет.
Регулярно проверяйте работу котла. Все неполадки исправляйте сразу же после их обнаружения. Даже малейший дефект может быстро привести к существенному уменьшению КПД агрегата и ухудшению показателей безопасности системы. Вода выйдет из барабана, пар проникнет в опускные трубки, барабан и трубки нагреются слишком сильно, и возникнет авария.
Также вы как владелец должны позаботиться, чтобы все элементы конструкции и используемое оборудование были исключительно высокого качества.
Видео – Паровой котел своими руками
tolkostroyka.ru