Klasická kotelna pro průmysl: vytápění s teplovodními kotli a inženýrskými sítěmi

I přes inovace v tepelné energetice je řada kotelen nasazována na základě klasických tepelných schémat. Jsou spolehlivé, účinné, vyžadují provoz ve všech nestandardizovaných režimech a dobře se osvědčily v praxi. Právě tato schémata vytápění procházejí jednoduchou modernizací. Nejčastěji jsou doplněny o automatizační systémy. Aplikované schéma vytápění pro průmyslové kotelny však zůstává klasické. Právě o tak tradičním projektu si nyní povíme v naší recenzi. Lze takto realizovat klasickou kotelnu pro výrobu nebo vycházet z moderního kompaktního řešení, jak je tomu u kotlových jednotek SOUSTŘEDIT SE... Mluvíme o něm dodatečně.

Pár slov o tepelných okruzích

První věc, kterou se studenti teplárenství a energetiky učí, je schopnost číst tepelné diagramy. Nejpoužívanější konvence jsme již uvedli, můžete na ně přejít odkazem na konci článku. Ale lze je nalézt také v odpovídajících ukrajinských normách, jejichž použití je doporučeno v pokynech pro kotle FOCUS... Mnoho odborníků, kteří nemají základní vzdělání, si neuvědomuje, že kromě ikon a symbolů označujících uzly existují i pravidla, která čtení diagramů zjednodušují.

Jak číst tepelné diagramy

Aby si projekty mohli přečíst všichni specialisté bez výjimky, existují jejich vlastní požadavky na uspořádání prvků na výkresu. V horní části projektu jsou teplovodní kotle, vlevo - odvzdušňovače, dole - čerpadla (recirkulační a ještě spodní síť). Pod odvzdušňovači jsou umístěny teplosměnné okruhy, stejně jako nádrže s vodou, doplňovací okruhy s čerpadly, drenáž a odkalovací jímka, pokud je systémem zajištěna. V souladu s tím nejsou schémata vytápění pro kotelny totéž jako schémata vytápění pro soukromé domy. Minimálně jsou rozděleny podle procesu.

Mnoho začátečníků, kteří čtou tyto řádky o součástech klasické kotelny, se může cítit nejistě při plnění úkolu. Zejména pokud jde o nasazení produkční kotelny. Ale pokud jste na našem webu:

• za prvé, máte zájem o kompaktní poloprůmyslové kotle;
• za druhé, naši specialisté mohou na jejich základě asistovat i při návrhu výrobních a komunálních kotelen s výkonem až 2,2 MW.

V moderní kotelně je díky armaturám a automatizaci zařízení poněkud jednodušší než v popisovaném klasickém případě. Jak přesně je však standardní kotelna nasazena podle výrobních norem, bude zajímavé vědět i pro laiky.

Schéma kotelny a její funkčnost

Tepelné schéma kotelny s teplovodními kotli: 1 - bojler na teplou vodu; 2 - síťové čerpadlo; 3 - čerpadlo surové vody; 4 - ohřívač surové vody; 5 - chemická úprava vody; 6 - doplňovací čerpadlo; 7 - nádrž na odvzdušněnou vodu; 8 - chladič odvzdušněné vody; 9 - ohřívač pro chemicky čištěnou vodu; 10 - odvzdušňovač; 11 - parní chladič; 12 - recirkulační čerpadlo.

V obecném případě práce takové topné kotelny probíhá podle následujícího postupu. Voda přes "zpátečku" (vratný tepelný okruh) vstupuje do síťového čerpadla 2 pod malým tlakem. Vzhledem k tomu, že mluvíme o průmyslovém nebo komunálním topném systému vyznačujícím se dlouhou topnou sítí, znamená to únik nebo přirozené odpařování chladicí kapaliny. Voda je přiváděna do čerpadla 2 z doplňovacího čerpadla, které vyrovnává kolísání objemu chladicí kapaliny. Teplá voda je přiváděna i do čerpadla 2, jehož teplo bylo již využito ve výměnících 9 a 4 pro úpravu vody vyčištěné a surové vody.

Do systému bylo zavedeno recirkulační čerpadlo 12. S jeho pomocí se snižují korozivní účinky v systému. Stejné čerpadlo dodává nosič tepla přes recirkulační potrubí spotřebitelům tepla.

Provozní režimy

Systém je navržen pro provoz v několika režimech, včetně maximálního zimního. Ve všech režimech, s výjimkou provozu v silném mrazu, je část vody přes "zpátečku" za čerpadlem 2 přiváděna do obtokového potrubí, obtékajícího kotel, a přívodního potrubí. Smíchá se s horkým proudem a poskytuje chladicí kapalině standardní tepelný výkon.

Aby se zabránilo velkým teplotním rozdílům v systému, je surová voda z čerpadla 3 přiváděna do tepelného výměníku 4 k ohřevu na teplotu 18–20 ºC. Poté přejde na filtraci a čištění. Poté je připravené chladivo ohříváno teplosměnnými okruhy 8, 9 a 11 a následně odvzdušněno v odvzdušňovači. Odtud (z nádrže s odvzdušněnou vodou 7) pomocí doplňovacího čerpadla 6 je chladicí kapalina přiváděna do "zpátečky".

Ve většině případů je jednodušší provést schéma výrobní kotelny, včetně inženýrských sítí. Zjednodušení však nelze nazvat objektivní nutností, ale často jde pouze o rozpočtový požadavek zákazníka. Je zřejmé, že taková kotelna může pracovat ve všech nepředvídaných režimech, poskytovat spotřebitelům bezpečné teplo a udržovat bezporuchovou funkčnost topných zařízení v jakékoli provozní situaci.

Spolehlivost a účinnost kotelen a kotelny jako celku

Jakýkoli projekt kotelny předpokládá výběr zařízení, které splňuje soubor základních podmínek pro provedení studie proveditelnosti. Spolehlivost a účinnost zůstávají důležitou integrovanou charakteristikou. Tyto parametry závisí na stálosti průtoku topného média a teplé vody pro TUV. Zároveň existují specifické požadavky, které jsou v domovních kotelnách často ignorovány.

Klasická průmyslová kotelna je specializovaná výtopna, která musí fungovat i v kritických režimech. Například průmyslové kotle jsou citlivější na korozi. Vzniká při nízkoteplotní dodávce vody a kontaktu kyseliny sírové se zplodinami hoření.

Při spalování paliv s nízkým obsahem síry musí být do konvekčního výměníku přiváděna voda o teplotě minimálně 60 ºС. Při použití paliva s nízkým obsahem síry je topné činidlo dodáváno s teplotou nejméně 70 ºС a s palivem s vysokým obsahem síry - 110 ºС. Pro regulaci teploty přívodu vody do kotle je na vstupu instalováno recirkulační čerpadlo.

Na rozdíl od domovních kotelen je průmyslová topná zařízení doplněna vakuové nebo atmosférické odvzdušňovače... Jaké funkce tento uzel nese, bude zváženo dodatečně. V kompaktních kotelnách je poměrně vzácný.

TUV

Úprava teplé vody v topných okruzích se může lišit v typu umístění výměníků tepla. V otevřených systémech lze chladicí kapalinu použít také pro zásobování horkou vodou. V uzavřených systémech je TUV zajišťována pomocí sekundárních teplosměnných okruhů.

Otevřené systémy jsou náročnější na objem doplňovací vody. Je nutné poskytnout více než 20%. Tento objem vody je nutné dodatečně čistit a odvzdušnit, aby nedocházelo k případným havarijním stavům provozu kotelny. Vzhledem k tomu, že průtok je v průběhu dne nerovnoměrný, používají se v komunálních systémech k akumulaci ohřáté vody akumulační nádrže. Z nich na špičce spotřeby je voda dodávána spotřebitelům podle rozšířeného plánu.

V otevřených systémech je zvláštní pozornost věnována kvalitě teplé vody, neměla by být horší než kvalita pitné vody. Pokud se příprava teplé vody provádí v místních okruzích výměny tepla, pak se připojení provádí podle následujících schémat.

Schémata zapojení pro lokální výměníky tepla: A - paralelní; b - dvoustupňový sekvenční; proti - smíšené schéma spínání

Klasická kotelna pro výrobu: výpočet tepelného schématu teplovodní kotelny

Tepelný diagram teplovodní kotelny je vypočítán na základě dvou bilancí: tepelných a materiálových, sestavených pro každý uzel systému. Pokud nedochází k přechodům chladicí kapaliny mezi dvěma teplotními režimy (horký a studený), použije se následující rovnice:

kde G_Ach, G_n - celková spotřeba ochlazených a ohřátých nosičů tepla, kg / s; C_Ach, C_n - průměrná měrná tepelná kapacita dvou typů teplonosných látek, kJ / (kg · ° C); - počáteční a konečnou teplotu chladicí kapaliny, která má být ochlazována, °C; - počáteční a konečné teploty ohřátého nosiče tepla, ° C; η je účinnost výměníku tepla.

Výpočet tepelného schématu z dříve plánovaných ukazatelů by neměl udávat hodnoty, které překračují počáteční hodnoty o více než 3%. Toto je míra chyby. Při překročení chyby se tepelný okruh zkontroluje na chyby a výpočet se opakuje, ale klasická kotelna pro výrobu musí obsahovat popsané moduly.

Symboly

Objednejte si projekt kotelny na výrobu