Klassischer Heizraum für die Industrie: Heizsystem mit Warmwasserboilern und Versorgungsunternehmen

Trotz der Innovationen in der thermischen Energietechnik werden viele Kesselhäuser nach klassischen thermischen Schemata eingesetzt. Sie sind zuverlässig, effektiv, implizieren den Betrieb in allen nicht standardisierten Modi und haben sich in der Praxis gut bewährt. Es sind diese Heizsysteme, die einer einfachen Aufrüstung unterzogen werden. Meist werden sie durch Automatisierungssysteme ergänzt. Aber das angewandte Heizschema für Industriekesselhäuser bleibt klassisch. Es geht um ein so traditionelles Projekt, über das wir jetzt in unserem Rückblick sprechen werden. Ein klassischer Heizraum für die Produktion kann auf diese Weise realisiert werden oder auf einer modernen Kompaktlösung basieren, wie sie bei Kesselanlagen realisiert wird FOKUS... Wir reden über ihn zusätzlich.

Ein paar Worte zu Wärmekreisläufen

Das erste, was den Studenten der Wärme- und Energietechnik beigebracht wird, ist die Fähigkeit, thermische Diagramme zu lesen. Die am häufigsten verwendeten Konventionen haben wir bereits angegeben, Sie können sie über den Link am Ende des Artikels aufrufen. Sie sind aber auch in den entsprechenden ukrainischen Normen zu finden, deren Verwendung in den Anleitungen für . empfohlen wird Kessel FOCUS... Vielen Fachleuten ohne Grundausbildung ist nicht bewusst, dass es neben den Icons und Symbolen für Knoten auch Regeln gibt, die das Lesen von Diagrammen erleichtern.

So lesen Sie Wärmediagramme

Damit die Projekte ausnahmslos von allen Fachleuten gelesen werden können, gibt es eigene Anforderungen an die Anordnung der Elemente in der Zeichnung. Im oberen Teil des Projekts befinden sich Heißwasserkessel, links - Entlüfter, unten - Pumpen (Umwälzung und noch unteres Netz). Unter den Entlüftern befinden sich Wärmetauscherkreise sowie Tanks mit Wasser, Nachspeisekreise mit Pumpen, Entwässerung und ein Abschlämmbrunnen, falls vom System bereitgestellt. Dementsprechend sind Heizsysteme für Heizräume nicht dasselbe wie Heizsysteme für Privathäuser. Zumindest werden sie nach Verfahren unterteilt.

Viele Anfänger, die diese Zeilen über die Komponenten eines klassischen Heizraums lesen, fühlen sich möglicherweise unsicher in Bezug auf die anstehende Aufgabe. Vor allem, wenn es um den Einsatz eines Produktionskesselhauses geht. Aber wenn Sie auf unserer Seite sind:

• Erstens interessieren Sie sich für kompakte halbindustrielle Kessel;
• Zum anderen können unsere Spezialisten auf deren Basis auch bei der Auslegung von Produktions- und Kommunalkesselhäusern mit einer Leistung von bis zu 2,2 MW mitwirken.

In einem modernen Heizraum ist die Ausstattung dank Armaturen und Automatisierung etwas einfacher als im beschriebenen klassischen Fall. Wie genau ein Standardkesselhaus nach Produktionsstandards eingesetzt wird, wird jedoch auch für Nichtfachleute interessant sein.

Heizraumdiagramm und seine Funktionsweise

Wärmebild eines Heizraums mit Warmwasserboilern: 1 - Warmwasserboiler; 2 - Netzpumpe; 3 - Rohwasserpumpe; 4 - Rohwassererhitzer; 5 - chemische Wasseraufbereitung; 6 - Nachspeisepumpe; 7 - entlüfteter Wassertank; 8 - entlüfteter Wasserkühler; 9 - Heizung für chemisch gereinigtes Wasser; 10 - Entlüfter; 11 - Dampfkühler; 12 - Umwälzpumpe.

Im allgemeinen Fall läuft die Arbeit eines solchen Heizkesselhauses nach dem folgenden Verfahren ab. Wasser durch den „Rücklauf“ (Rücklaufwärmekreis) gelangt unter geringem Druck in die Netzpumpe 2. Da es sich um ein industrielles oder kommunales Heizsystem handelt, das sich durch ein langes Wärmenetz auszeichnet, bedeutet dies Leckage oder natürliche Verdunstung des Kühlmittels. Der Pumpe 2 wird Wasser von einer Nachspeisepumpe zugeführt, die Volumenschwankungen des Kühlmittels ausgleicht. Der Pumpe 2 wird auch Warmwasser zugeführt, dessen Wärme bereits in den Wärmetauschern 9 und 4 zur Wasseraufbereitung von Rein- und Rohwasser genutzt wurde.

In das System ist eine Umwälzpumpe 12 eingebaut, mit deren Hilfe die korrosive Wirkung im System reduziert wird. Dieselbe Pumpe fördert den Wärmeträger über die Rezirkulationsleitung zu den Wärmeverbrauchern.

Betriebsarten

Das System ist für den Betrieb in mehreren Modi ausgelegt, einschließlich des maximalen Wintermodus. In allen Betriebsarten, außer bei starkem Frost, wird ein Teil des Wassers durch den "Rücklauf" nach Pumpe 2 der Bypassleitung unter Umgehung des Kessels und der Vorlaufleitung zugeführt. Es vermischt sich mit dem heißen Strom und liefert dem Kühlmittel die Standard-Wärmeleistung.

Um einen starken Temperaturunterschied im System zu vermeiden, wird dem Wärmetauscher 4 Rohwasser von der Pumpe 3 zur Erwärmung auf eine Temperatur von 18–20 °C zugeführt. Dann geht es ans Filtrieren und Reinigen. Danach wird das aufbereitete Kühlmittel durch Wärmetauscherkreise 8, 9 und 11 erwärmt und anschließend in einem Entlüfter entlüftet. Von hier (aus dem Tank mit entlüftetem Wasser 7) wird mit Hilfe einer Nachspeisepumpe 6 das Kühlmittel dem "Rücklauf" zugeführt.

In den meisten Fällen ist das Schema eines Produktionskesselhauses einschließlich der Versorgungsunternehmen einfacher durchzuführen. Vereinfachung kann jedoch nicht als objektive Notwendigkeit bezeichnet werden, sondern ist oft nur eine Budgetanforderung des Kunden. Es liegt auf der Hand, dass ein solches Kesselhaus in allen unvorhergesehenen Modi arbeiten kann, die Verbraucher mit sicherer Wärme versorgt und die störungsfreie Funktion der Heizungsanlage in jeder Betriebssituation aufrechterhält.

Zuverlässigkeit und Effizienz der Kesseleinheiten und des gesamten Kesselhauses

Jedes Kesselhausprojekt beinhaltet die Auswahl von Geräten, die eine Reihe von Basisbedingungen für die Durchführung einer Machbarkeitsstudie erfüllen. Zuverlässigkeit und Effizienz bleiben ein wichtiges integriertes Merkmal. Diese Parameter sind abhängig von der Konstanz des Volumenstroms von Heizmedium und Warmwasser für Warmwasser. Gleichzeitig gibt es spezifische Anforderungen, die in Heizräumen im Haushalt oft ignoriert werden.

Ein klassischer industrieller Heizraum ist eine spezialisierte Heizstation, die auch in kritischen Modi betrieben werden muss. Beispielsweise sind Industriekessel korrosionsempfindlicher. Es tritt bei der Wasserversorgung mit niedriger Temperatur und beim Kontakt von Schwefelsäure mit Verbrennungsprodukten auf.

Bei der Verbrennung von Brennstoffen mit niedrigem Schwefelgehalt muss dem Konvektionswärmetauscher Wasser mit einer Temperatur von mindestens 60 °C zugeführt werden. Bei Verwendung von schwefelarmem Brennstoff wird das Heizmittel mit einer Temperatur von mindestens 70 ° C und mit schwefelreichem Kraftstoff von 110 ° C geliefert. Um die Temperatur der Wasserzufuhr zum Kessel zu regeln, ist am Einlass eine Umwälzpumpe installiert.

Im Gegensatz zu häuslichen Heizräumen wird die industrielle Heizungsanlage ergänzt Vakuum- oder atmosphärische Entlüfter... Welche Funktionen dieser Knoten trägt, wird zusätzlich betrachtet. In kompakten Heizräumen ist es ziemlich selten.

Warmwasser

Die Warmwasseraufbereitung in Heizkreisen kann sich in der Art der Platzierung der Wärmetauscher unterscheiden. In offenen Systemen kann das Kühlmittel auch zur Warmwasserversorgung verwendet werden. In geschlossenen Systemen wird Warmwasser über sekundäre Wärmetauscherkreise bereitgestellt.

Offene Systeme stellen höhere Anforderungen an die Menge des Nachspeisewassers. Es ist erforderlich, mehr als 20% bereitzustellen. Diese Wassermenge muss zusätzlich gereinigt und entlüftet werden, um beim Betrieb des Heizraums keine potentiellen Notsituationen zu schaffen. Da der Durchfluss im Tagesverlauf ungleichmäßig ist, werden in kommunalen Systemen Speicher zur Speicherung von erwärmtem Wasser verwendet. Von diesen wird den Verbrauchern zu Spitzenzeiten Wasser nach einem erweiterten Zeitplan bereitgestellt.

Bei offenen Systemen wird besonderes Augenmerk auf die Qualität des Warmwassers gelegt, es sollte der Qualität des Trinkwassers nicht nachstehen. Erfolgt die Warmwasserbereitung in Nahwärmetauscherkreisläufen, erfolgt der Anschluss nach folgenden Schemata.

Anschlusspläne für lokale Wärmetauscher: ein - parallel; B - zweistufig sequentiell; v - gemischtes Schaltschema

Klassischer Heizraum für die Produktion: Berechnung des Wärmediagramms eines Warmwasserkesselraums

Das Wärmediagramm eines Warmwasserkesselhauses wird auf der Grundlage von zwei Bilanzen berechnet: Wärme und Material, die für jeden Knoten des Systems erstellt werden. Wenn es keine Übergänge des Kühlmittels zwischen zwei Temperaturbereichen (heiß und kalt) gibt, wird die folgende Gleichung verwendet:

wo g_Oh, g_n - Gesamtverbrauch der gekühlten und erwärmten Wärmeträger, kg / s; C_Oh, C_n - durchschnittliche spezifische Wärmekapazität von zwei Arten von Wärmeübertragungsmitteln, kJ / (kg · ° C); - jeweils die Anfangs- und Endtemperatur des zu kühlenden Kühlmittels, ° C; - Anfangs- und Endtemperatur des erhitzten Wärmeträgers, ° C; η ist der Wirkungsgrad des Wärmetauschers.

Die Berechnung des thermischen Schemas aus den zuvor geplanten Indikatoren sollte keine Werte ergeben, die die Anfangswerte um mehr als 3% überschreiten. Dies ist eine Fehlerquote. Wird der Fehler überschritten, wird der Wärmekreislauf auf Fehler überprüft und die Berechnung wiederholt, aber ein klassisches Kesselhaus für die Produktion muss die beschriebenen Module enthalten.

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