- 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
Александров В.Г. Паровые котлы средней и малой мощности. Котлы малой и средней мощности
Александров В.Г. Паровые котлы средней и малой мощности [PDF]
Монография / Изд. 2-е перераб. и доп. —Л.: Энергия, 1972. - 200 с., илл.—103, табл. —74, библ.с. — 40 назв., dpi600, навигатор.В книге рассматриваются основные вопросы конструирования, компоновки, теплового и аэродинамического расчета котлоагрегатов средней и малой производительности.Приведены данные о металлах, применяемых в котлостроении и изложена методика расчета на прочность элементов котлоагрегата. Отражены работы проектных и научно-исследовательских институтов в области котлостроения. Рассчитана на инженерно-технических работников, занимающихся проектированием и эксплуатацией котлоагрегатов, а также на студентов теплотехнических специальностей.Конструкции котлоагрегатов средней и малой мощностиОбщие положения Котлоагрегаты средней производительностиКотлоагрегаты малой производительностиТопливо, продукты сгорания, их состав и энтальпииСостав, теплота сгорания, приведенная влажность и зольность энергетического топливаОпределение количества воздуха, необходимого для горения Количество продуктов сгорания Энтальпия продуктов сгорания и воздуха Тепловой баланс котлоагрегата и определение расхода топливаУравнение теплового баланса и потери тепла Определение расхода топлива Теплообмен в топкеТепловой расчет топочной камеры Размещение экранных поверхностей в топкеСлоевые топкиКраткая классификация слоевых топок Полумеханизированные топки Механизированные слоевые топки Камерные топки для твердого топливаТопочная камера и горелочные устройстваТопки с молотковыми мельницамиТопки с мельницами-вентиляторами Пневматические топки ЦКТИ системы А. А. Шершнева)Топки для жидкого и газообразного топливаМазутные форсункиКомбинированные газо-мазутные горелкиПроектирование и тепловой расчет поверхностей нагреваОсновные расчетные уравнения Коэффициент теплопередачи Температурный напор Первый котельный пучок (фестон)Пароперегреватели Водяные экономайзерыВоздухоподогреватели Основы аэродинамического расчета котлоагрегатовОсновные расчетные формулыСопротивление поперечно омываемых пучков трубСопротивление продольно омываемых пучков труб Местные сопротивления Расчет сопротивлений газового тракта Расчет сопротивлений воздушного тракта Самотяга в газоходах котлоагрегата и газопроводахСуммарное сопротивление газового и воздушного трактовРасчет дымовой трубыВыбор дутьевых машинНизкотемпературная коррозия поверхностей нагреваКоррозионные процессы Защита конвективных поверхностей от низкотемпературной коррозииОбмуровка и каркасы котлоагрегатовКонструкции обмуровки Методика теплового расчета обмуровкиКаркасы котлоагрегатов Водный режим котлоагрегатовСпособы обработки и умягчения водыБлочные водоподготовительные установкиРасчет на прочность элементов котлоагрегатаСталь для котлоагрегатовРасчет элементов котлоагрегатов на прочность Приложения:Расчетные характеристики слоевых полумеханизированных топокРасчетные характеристики слоевых механизированных топокРасчетные характеристики камерных топок для сжигания пылевидного топлива с твердым шлакоудалением для котлоагрегатов производительностью ниже 21 кг/секРасчетные характеристики камерных топок для сжигания мазута и газаОсновные теплотехнические характеристики котлоагрегатов ДКВр-2,5-13 и ДКВр-4-13Основные теплотехнические характеристики котлоагрегатов ДКВр-6,5-13 и ДКВр-10-13Основные теплотехнические характеристики котлоагрегатов ДКВр 20-13-350, ДКВр 20-13, ДКВр 35-13-250 и ДКВр 35-13Основные данные по дымососам и вентиляторам для котлоагрегатов ДКВрМеждународная система единиц СИЛитератураКотельная установка - малая средняя мощность
Котельная установка - малая средняя мощность
Cтраница 1
Котельные установки малой и средней мощности широко применяются для различных технологических процессов, теплоснабжения, систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений, объ ектов промышленного и сельскохозяйственного строительства, предприятий общественного питания, технологических потребителей теплоты в банях, прачечных, на строительных площадках и др. В сельском хозяйстве пар, вырабатываемый котлами, используется на животноводческих фермах для запаривания кормов, а также для отопления теплиц и сушки зерна. В связи с освоением малообжитых и труднодоступных районов Севера и Востока значимость котельных установок малой и средней мощности возрастает. [1]
В котельных установках малых и средних мощностей применяются легкоплавкие и тугоплавкие глины. [2]
В котельных установках малой и средней мощности получили широкое применение облегченные обмуровки, выполняемые из шамотного и диатомитового кирпича специальной формы или плит. [3]
В котельных установках малой и средней мощности, а также в технологических печных установках нефтеперерабатывающих заводов широко применяют простые по конструкции, но мало экономичные паровые форсунки. Эти форсунки характеризуются значительным расходом пара на распыл топлива ( 0 3 - 0 6 кг на 1 кг мазута) и сильным шумом, ухудшающим условия труда кочегаров. Пар, расходуемый на распыл мазута, увеличивает количество водяных паров в газообразных продуктах сгорания, и в результате увеличиваются потери тепла с уходящими газами и усиливается коррозия наружных стенок хвостовых поверхностей нагрева - водяного экономайзера и воздухоподогревателя. [4]
Вентили широко применяют в котельных установках малой и средней мощности. В котлах высокого и сверхкритического давления вентили используют преимущественно для трубопроводов с условным проходом до 50 мм. [6]
Книга предназначена для персонала, обслуживающего котельные установки малой и средней мощности, которые оборудованы паровыми и водогрейными котлами и работают на твердом, жидком и газообразном топливе. Она может быть использована в качестве учебного пособия при подготовке и повышении квалификации рабочих ( машинистов, кочегаров, операторов) на производстве. [7]
Данная система нашла широкое применение при автоматизации котельных установок малой и средней мощности, где отсутствует служба КИП и обеспечение высокой надежности и простоты в обслуживании аппаратуры автоматики является необходимым условием ее успешного внедрения. В то же время сравнительно невысокие требования к точности реализации законов регулирования, а также незначительное удаление измерительных и исполнительных устройств от щита управления позволяют избегать применения других, более сложных систем. [8]
Данная система нашла широкое применение при автоматизации котельных установок малой и средней мощности, где отсутствует специальная служба КИП и обеспечение высокой надежности и простоты в обслуживании аппаратуры автоматики является необходимым условием ее успешного внедрения. В то же время сравнительно невысокие требования к точности реализации законов регулирования, а также незначительное удаление измерительных и исполнительных устройств от щита управления позволяют избегать применения других, более сложных систем. [9]
В книге содержатся основные сведения о топливе, воде, паре и рабочих процессах котельных установок малой и средней мощности. В ней дано описание устройства различных элементов котельных агрегатов: топок, пароперегревателей, водяных экономайзеров и воздухоподогревателей, а также вспомогательного оборудования и контрольно-измерительных приборов. [10]
В книге описаны наиболее распространенные в СССР промышленные паровые и водогрейные котлы, топочные устройства на жидком и газообразном топливе, а также вспомогательное оборудование котельных установок малой и средней мощности и их автоматические устройства. [11]
В книге описаны наиболее распространенные в коммунальной энергетике стальные и чугунные паровые и водогрейные котлы, топочные устройства для сгорания твердого, жидкого и газообразного топлива, а также вспомогательное оборудование котельной установки малой и средней мощности: насосы, дымососы, дутьевые вентиляторы, оборудование топливоподачи, золоулавливания, золоудаления. Дана краткая характеристика оборудования водоподготовки, химводо-очистки, подогревателей. [12]
Котельные установки малой и средней мощности широко применяются для различных технологических процессов, теплоснабжения, систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений, объ ектов промышленного и сельскохозяйственного строительства, предприятий общественного питания, технологических потребителей теплоты в банях, прачечных, на строительных площадках и др. В сельском хозяйстве пар, вырабатываемый котлами, используется на животноводческих фермах для запаривания кормов, а также для отопления теплиц и сушки зерна. В связи с освоением малообжитых и труднодоступных районов Севера и Востока значимость котельных установок малой и средней мощности возрастает. [13]
Страницы: 1
www.ngpedia.ru
Сравнительный анализ технико-экономических показателей газовых котлов малой и средней мощности отечественного и зарубежного производства, используемых для отопления и горячего водоснабжения жилых домов и производственных помещений
директор Опытного конструкторско-
технологического бюро ИТТФ НАННУк.т.н., Уланов Н.М. _________________
Сравнительный анализ технико-экономических показателей
газовых котлов малой и средней мощности
отечественного и зарубежного производства,
используемых для отопления и горячего водоснабжения
жилых домов и производственных помещений
г. Киев-2007 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ1. Введение 3
2. О важности оптимального выбора котла и основные критерии его выбора 4
2.1. Виды топлива, на котором может работать котел 5
2.2. Сравнение преимуществ и недостатков различных видов энергоносителей 6
2.3. Определение мощности котла 8
2.4. Стоимость системы теплоснабжения на основе газовых котлов 9
3. Состояние украинского рынка котельной продукции в рассматриваемом
диапазоне тепловых мощностей 11
4. Газовые котлы RINNAI (Япония) 15
5. Заключение 18
6. Приложение 1 19
7. Приложение 2 20
8. Список литературы 21
- Введение
Низкая эффективность физически и морально устарелого оборудования существующих систем централизованного теплоснабжения от теплоэлектроцентралей, и больших районных и квартальных котельных, а также большие потери тепла во время его транспортирования к потребителю, по разветвленных многокилометровых и недостаточно теплоизолированных подземных теплотрассах - все это существенно влияет на конечную стоимость тепловой энергии. А она с каждым годом растет с повышением цен на топливо.
Централизованные системы снабжения тепловой энергии сегодня не в состоянии удовлетворить требования всех потребителей тепла в связи с некачественным функционированием безответственных организаций.
В Украине на отопление ежегодно затрачивается около четверти общего объема потребления энергоресурсов. Основным видом топлива является природный газ — один из более экономных, самых дешевых и экологически чистых энергоносителей. Часть его в топливном балансе государства составляет около 50%. Затраты на производство 1 Гкал тепла в Украине равняются - 185-190 кг условного топлива, в то время как в странах Западной Европы — 145-150 кг. Поэтому уменьшение объемов тепловых энергозатрат на нужды теплоснабжения и повышение эффективности и энергосбережения отапливаемых систем - одни из самых важных сегодняшних проблем.
Мировая и отечественная практика последних лет свидетельствует, что одним из основных направлений экономии топливно-энергетических ресурсов является децентрализация теплоснабжения, т.е. замена системы отопления с районными и квартальными котельными на автономные совместные (общедомовые) и индивидуальные (поквартирные) системы с автономными теплогенераторами. Наиболее эффективным способом обогрева жилья теперь считаются индивидуальные отапливаемые системы, поэтому они все шире используются в новом строительстве и при реконструкции жилого фонда. Капитальные вложения в такие системы составляют менее чем 50% инвестиций в системы с районными отопительными котельными, а затраты на отопление квартиры уменьшаются вдвое. Значительно эффективнее от больших централизованных систем и автономные совместные системы отопления отдельных домов, а также отдельных подъездов и этажей - с помощью автономных крышных, встроенных, пристроенных или отдельно расположенных небольших котельных или толковых.
Котлы мощностью 100-200 кВт являются базовыми для сельских районов (отопление школ, больниц, административных зданий). Именно за счет замены котлов в сельской местности можно снизить энергопотребление этими установками на 20-30%.
Основные преимущества децентрализованного теплоснабжения:
- уменьшение (до 40%) потерь тепла счет полного отказа или частичного уменьшения протяжения внешних тепловых сетей — источников больших потерь тепла;
- уменьшение (до 15%) потерь тепла за счет более полного соответствия между режимами его производства и потребления;
- сокращение капитальных затрат на строительство систем;
- упрощения процессов регулирования и управления тепловым режимом систем теплоснабжения.
Значительно ниже стоимость тепла, производимого автономными теплогенераторами, полная независимость от коммунальных служб, возможность создавать комфортный микроклимат на личный вкус и начинать отапливаемый сезон по собственному желанию и другие преимущества автономных отапливаемых систем над централизованными, привлекают все большее количество потребителей, которые жаждут независимости, надежности и высокого качества в обеспечении теплом. Поэтому будущее -за автономным отоплением, особенно при строительстве нового жилья.
О большой заинтересованности потребителей преимуществами децентрализованного теплоснабжения свидетельствует постоянное расширение рынка теплотехнического оборудования. По мнению специалистов, развитию ринка способствуют такие факторы:
- увеличение материального благополучия населения;
- неудовлетворительная работа коммунальных служб, обуславливающая усиление тенденции к автономности в отоплении;
- увеличение объемов строительства, соответственно, наличие большого спроса на жилые объекты с автономным отоплением;
- увеличение информированности граждан Украины об автономном отоплении;
- увеличение промышленного производства, которое является фактором реконструкции котельных.^ Собираясь строить коттедж или проводить реконструкцию существующей централизованной системы теплоснабжения зданий и сооружений на децентрализованную, стоит заранее до начала проекта подумать о том, каким образом будет осуществляться его отопление и горячее водоснабжение.
В современном загородном строительстве в качестве генераторов тепла преимущественно используются котлы - устройства, вырабатывающие необходимое тепло и передающие его теплоносителю - воде, поступающей в отопительные приборы. Котел является самым сложным и дорогостоящим элементом системы водяного отопления, поэтому лучше всего поручить его выбор специалисту, который будет проектировать систему, устанавливать и отлаживать оборудование.
Однако окончательное решение принимать вам, поэтому прежде чем обращаться к профессионалам, следует получить о предмете общие представления.^ Приобретая котел, прежде всего, следует исходить из вида топлива, на котором он будет работать. Топливо же, в свою очередь, выбирается в зависимости от его доступности в районе будущего строительства дома и собственных финансовых возможностей.
Котлы могут работать как на одном из видов, — электроэнергии, газе, жидком (мазут, солярка) или твердом (уголь, дрова) топливе, — так на двух и более. Однако сразу же следует заметить, - лучше, если генератор тепла предназначен для сжигания чего-то одного. В этом случае его конструкция оптимально соответствует топливу, и он работает с максимальным КПД (исключение составляет только одна комбинация: дизельное топливо-газ).
Газ — один из самых удобных и экономичных энергоносителей. Даже с учетом официальных (подключение к газопроводу) и неофициальных (получение разрешений на подключение) расходов, работающий на нем котел окупится значительно быстрее всех, за исключением твердотопливных «конкурентов».
«Вынужденной альтернативой газу» считается дизельное топливо. По мощности и КПД работающие на нем котлы не уступают газовым, однако более требовательны в эксплуатации и обслуживании. Главная же проблема-необходимость возобновлять и хранить его запасы. Для жидкотопливного котла понадобится установка расходного бака в котельной и бака-резервуара на улице. Несомненный плюс — практически полная независимость его владельца от внешних факторов.
Твердое топливо используется в том случае, если существуют проблемы с приобретением или доставкой дизельного. Эффективность сжигания в этом случае значительно ниже, а вредных выбросов в атмосферу значительно больше, чем у газовых и жидкотопливных котлов. Необходим склад для его хранения. Автоматизировать подачу топлива невозможно. Иными словами, -нужны кочегарка и кочегар, постоянно подбрасывающий в топку дрова или уголь.
Природный газ на сегодняшний день является наиболее широко используемым источником энергии, установка газового отопительного оборудования (котлов, конвекторов) является оптимальным решением при выборе энергоносителя. Но что же делать, если природный газ недоступен или ненадежен при определенных условиях эксплуатации? Сегодня интерес вызывают новости о нетрадиционных источниках энергии. Много возникает вопросов о системах энергоснабжения, которые применяются в странах Западной Европы, о эффективных и экономичных разновидностях топлива.^
Тип энергоносителя | Преимущества | Недостатки |
Природный газ | 1. Дешевый энергоноситель. 2. Возможность работы без использования электроэнергии. 3. Бесшумность работы отопительного котла. 4. Комфортность и экологичность. | 1. Нужно оформление разрешительной документации, согласование с газовой инспекцией. 2. Ненадежность, связанная с пиковыми нагрузками и вероятностью аварийной остановки газоснабжения. 3. Вероятность падения давления относительно к мощности котла. |
Сжиженный газ пропан-бутан | 1. Автономность и независимость от магистральных сетей природного газа. 2. Возможность работы без использования электроэнергии. 3. Возможность использования как резервного топлива для потребителя природного газа 4:Комфортность и экологичность. 5. Экономичность и эффективность сжигания газа благодаря большей теплотворной способности. 6. Долговечность и качество работы газового оборудования из-за низкого содержания серных соединений. 7. Бесшумность работы отопительного котла. 8. Наличие украинского ресурса. | 1. Нужно оформление разрешительной документации и согласование с газовой инспекцией. 2. Доставка сжиженного газа осуществляется только специализированным транспортом. 3. Дорогостоящий энергоноситель. |
Дизельное топливо | 1 .Не нужно разрешение на строительство. 2. Доступность топлива. З. Автономность. | 1 .Дорогостоящий энергоноситель. 2. Капиталовложения, связанные с установкой емкости для хранения дизельного топлива. З. Пагубное влияние на экологию. 4. Дорогое обслуживание при низких температурах воздуха (нужен подогрев топливопровода). 5. Высокий уровень шума во время работы. |
Электроэнергия | 1 .Небольшие капиталовложения и простота установки отопительного оборудования. 2. При небольшой электрической мощности несложно получить разрешение РЭС на подключение к сети электропитания. | 1. Дорогостоящий энергоноситель. 2. Выделение дополнительной электрической мощности увеличивает капиталовложения. З. Пагубное влияние на экологию. 4. Ненадежность, связанная с аварийным отключением электроэнергии. |
Твердое топливо | 1 .Низкие капиталовложения и простота установки отопительного оборудования. 2. Дешевый энергоноситель. 3. Возможность работы без электроэнергии. | 1. Ограниченные возможности в автономном режиме, нуждающемся в постоянном присутствии специалиста по обслуживанию. 2. Трудоемкость обслуживания: необходимо постоянно подкладывать топливо, удалять шлак и пепел. |
Тепловая энергия грунтовых вод («тепловые насосы») | 1. Доступный энергоноситель. 2. Не нужно оформление разрешительной документации и согласований. 3. Экологичность. | 1. большие капиталовложения. 2. 3ависимость от электрических сетей. 3. Проектируется сначала, перед строительством жилого дома и разметки участка |
Солнечная радиация (солнечные батареи) | 1 .Бесплатный энергоноситель. 2. Не нужно оформление разрешительной документации и согласований. З. Экологичность. 4. Независимость от электрических сетей. 5.Доступность энергоносителя. 6. Возможность использования как резервного энергоносителя. | 1 .Большие капиталовложения. 2. Эффективность при небольших мощностях для отопления. |
^
в зависимости от энергоносителя *
^ | Теплота сгорания топлива | Годовая потребность | Цена энергоносителя | Стоимость энергоносителя для отопления 1 кв. м (грн./год) |
Природный газ | 9,1 кВт-час/м3 | 18,2 м' | 1,17грн./м3" | 21,3 |
Сжиженный газ (пропан-бутан) | 7,1 кВт-час/л - жидкая фаза 28,4 кВт-час/м3 - газовая фаза | 23,3 л или 5,6м3 | 1,40 грн./л | 32,6 |
Электроэнергия | - | 165,6 кВт'Час | 0,26 грнУкВт | 43,1 |
Дизельное топливо | 10,2 кВт-час/л | 16,2 л | 3,70 грн./л | 59,9 |
* Данные получены для таких исходных условий: теплопотери здания -60 Вт/м2; затрата на горячую воду - 20% (12 Вт/м2) от затрат на отопление; длительность работы системы на протяжении года - 2300 часов; годовая затрата энергии - 0,072 х 2300 =165,6 Вт-час/м2.
** Цена при потреблении больше 12 тыс. м3.
^ Важнейшая характеристика любого котла, необходимого для обогрева коттеджа, - его мощность (обычно указывается в киловаттах), точный расчет которой может выполнить только инженер-теплотехник. Однако есть ориентировочное, доступное неспециалисту соотношение: для отопления 10 м2 хорошо утепленного помещения с потолками высотой до трех метров нужно около 1 кВт мощности.
Из чего она складывается? Попробуем разобраться на конкретном примере. Допустим, мы планируем построить коттедж площадью 300 м2 для семьи из четырех человек. В нем, естественно должна быть система отопления, горячее водоснабжение(два основных и гостевой санузел, кухня), теплые полы, обеспечивающие комфортный подогрев в санузлах, на кухне и холле, и небольшой бассейн. Общая нагрузка на систему будет складываться из следующих составляющих:
1. Количества тепла, расходуемого на обогрев здания. Система отопления призвана компенсировать теплопотери дома в холодный период, т.е. то его количество, которое «уходит» на улицу через окна и стены в трескучие зимние морозы. В соответствии со СниПами, («Строительными нормами и правилами») в нашем регионе проектировщики должны рассчитывать на понижение температуры уличного воздуха до - 28°С. При средних показателях утепления стен, в такие дни дом площадью 300 м2 будет терять примерно 25-28 кВт в час. Следовательно, чтобы температура в доме не понизилась, система отопления должна вырабатывать те же 25-28 кВт.
2. Количества тепла, расходуемого на систему теплых полов. Чтобы обогревать теплоноситель в контуре теплых полов, в среднем потребуется 507 кВт.
3. Количества тепла, расходуемого на систему горячего водоснабжения. На то, чтобы из двух одновременно открытых кранов шла горячая вода, (примерно 20 литров в минуту), будет расходоваться порядка 30 кВт.
4. Количества тепла, расходуемого на первичный нагрев воды в бассейне. Чтобы наполнить бассейн водой нужной температуры, потребуется, в зависимости от его размеров и напора воды, 1-2 дня. В этот период будет расходоваться 15-20 кВт.
Как мы видим, количество расходуемого тепла достаточно велико. Однако в простом суммировании нет смысла. Ведь складывать потребности каждого из потребителей тепловой энергии следует с учетом одновременности действия.
Рассчитывая энергетику контуров, нужно понимать, что если через ограждающие конструкции здания теряется 25-28 кВт в час, то вне зависимости от того, какая именно из отопительных систем работает, компенсировать нужно эти же 25-28кВт. Мы подаем больше мощности на теплые полы, значит, меньше потребуется для системы отопления. Следовательно, систему теплых полов можно не учитывать.
Горячее водоснабжение. Мощность большая. Но, если у нас стоит двухконтурный котел, то ее можно не брать в расчет. Дело в том, что «двухконтурник» устроен таким образом, что если не хватает мощности на всех потребителей, он начинает работать исключительно на поставку горячей воды. Поскольку режим горячего водоснабжения имеет резко выраженный пиковый, кратковременный, характер, а тепловая инерция коттеджа огромна, то переключение котла с отопление на приготовление горячей воды в течение 20-30 минут ни к какому дискомфорту не приведет. Значит и эту мощность прибавлять не нужно. Наконец, бассейн. Естественно, когда идет первичное накопление тепла, требуется достаточно большой расход энергии. Но после того, как вода нагрета, дальнейшие потери несущественны, составляют всего 5-7 кВт в час. Современные системы очистки воды позволяют менять воду в бассейне не чаще раза в пол года - год. Следовательно, воду можно заменить летом или в межсезонье, когда система отопления не нужна вовсе или работает в экономном режиме. И что ж в итоге выходит? 30-35 кВт. Если добавить 30% резерва, то в нашем случае легко можно будет обойтись котлом мощностью 45 кВт.
Мы рассмотрели самый простой случай. Естественно, дополнительные потребители - гостевой дом на участке, подогрев воздуха системы вентиляции и кондиционирования и т.д. потребуют дополнительных и весьма существенных мощностей.
Итак, для коттеджа площадью 250-350 м понадобится котел в диапазоне мощностей от 30 до 80 кВт.
uchebilka.ru