Wärmebild eines Industriedampfkesselhauses

Das Funktionsprinzip eines industriellen Dampfkesselhauses besteht darin, Prozessverbraucher mit Dampf mit einem Druck von 1,4-2,4 MPa zu versorgen, der zum Erhitzen von Wasser für die Warmwasserbereitung und Heizung verwendet wird. Die Wasseraufbereitung erfolgt in Netzwärmetauschern, die in angrenzenden Heizräumen installiert sind. Dieser Ansatz der Zentralheizung galt in der Vergangenheit als der wirtschaftlichste, aber auch heute ist die Effizienz schwer in Frage zu stellen. Wir haben uns entschieden, das Funktionsprinzip eines industriellen Dampfkesselhauses, sein thermisches Schema und die Besonderheiten der Arbeit zu berücksichtigen. Der Anschlussplan des Industriekesselraums wird den Ingenieuren der Heizungstechniker der Produktion helfen, die keine zu Sowjetzeiten grundlegende Berufserfahrung haben.

Es muss gesagt werden, dass Dampfverbraucher für ihren Bedarf eine geringe Wärmemenge benötigen, um Heizung, Lüftung und Warmwasserbereitung bereitzustellen. In der Regel wird ein geschlossenes System verwendet, das bereits in unseren Veröffentlichungen erwähnt wurde. In solchen Kesselhäusern erfolgt die Warmwasserbereitung für die Warmwasserversorgung und ggf. die Heizung in lokalen Wärmetauschern und hat keinen Einfluss auf die gesamte Wasseraufnahme.

Das schematische Thermodiagramm eines Produktionskesselhauses, das für die Versorgung von Verbrauchern mit kleinen Dampfmengen ausgelegt ist, ist im Thermodiagramm dargestellt.

Wärmebild eines Produktionskesselhauses: 1 - Dampfkessel; 2 - Kontinuierlicher Blowdown-Expander; 3 - Make-up-Wasserpumpe; 4 - Seifenblasen; 5 - kontinuierlicher Abschlämmkühler; 6 - Rohwassererhitzer; 7 - chemische Wasseraufbereitung; 8 - Förderpumpe; 9 - Nachspeisepumpe; 10 - Frischwasserkühler; 11 - Netzpumpe; 12 - Kondensatkühler; 13 - Netzheizung; 14 - Heizung für chemisch gereinigtes Wasser; 15 - Dampfkühler; 16 - atmosphärischer Entlüfter; 17 - Reduktions- und Kühleinheit

Wie Sie sehen, handelt es sich um ein recht komplexes Heizschema, das sich deutlich von dem unterscheidet, was unsere Kunden von kompakten Kesselhäusern gewohnt sind. Das Funktionsprinzip besteht in den folgenden Produktionsverfahren.

So wird Heizungswasser erhitzt

Die Seewasserpumpe fördert Wasser zum Spülwasserkühler, wo es durch die Pufferwärme des Spülwassers erwärmt wird. In der nächsten Stufe wird es in einem Dampf-Wasser-Rohwassererhitzer auf 20–30 °C erhitzt. Nachdem es zur chemischen Wasseraufbereitung geschickt wird.

Das fertig chemisch gereinigte Wasser gelangt in den entlüfteten Wasserkühler, wo es auf die im System eingestellte Temperatur erhitzt wird. Anschließend wird das Wasser in der Heizung mit Dampf erhitzt. Vor Eintritt in den Entgaser wird ein Teil des Wassers durch den Entgaser-Brüdenkühler geleitet.

Erwärmung des fertigen Heizungswassers

Die Aufbereitung des Wärmeträgers bzw. Warmwassers für den Verbrauch in lokalen Kesselhäusern erfolgt sequentiell in zwei Netzerhitzern mit Dampf. Das entstehende Kondensat wird dem Entlüfterkopf zugeführt. Er sammelt auch Flüssigkeit von externen Dampfverbrauchern, falls vorhanden. Im zentralen Heizraum stehen die gleichen Wärmetauscher zur Verfügung. Sie werden in dieser Beschreibung besprochen.

Erhitzen von Wasser in einem Dampfkesselraum

Die Wassererwärmung im Entgaser erfolgt mit Dampf aus Kesseln und Dampf aus einem kontinuierlichen Blowdown-Expander. Das Spülwasser wird nach dem Abkühlen während des kontinuierlichen Spülens in einen Bubbler (Purge Well) abgelassen.

Das aufbereitete Wasser nach dem Entgaser mit einer Temperatur von 104°C gelangt in die Dampfkessel. Nachspeisewasser kommt ebenfalls nach dem Entlüfter, wird aber durch den Nachspeisewasserkühler auf 70 °C vorgekühlt. Dies geschieht, bevor es der Druckerhöhungspumpe zugeführt wird.

Der Einsatz eines Entlüfters in der Wasseraufbereitung ist wirtschaftlich gerechtfertigt, jedoch nur in geschlossenen Wärmeversorgungssystemen möglich, bei denen der Verbrauch der Zusatzwassermasse gering ist.

In offenen Systemen mit hohem Nachspeisewasserdurchfluss werden zwei Entgaser installiert. Einer bereitet das Speisewasser vor, der andere bereitet das Nachspeisewasser vor. Bei Dampfkesseln werden üblicherweise atmosphärische Entgaser verwendet.

Reduziereinheiten zur Reduzierung des Dampfdrucks

In einigen Fällen benötigen Prozessverbraucher Dampf mit niedrigerem Druck. Zu diesen Zwecken wird ein Reduktionsaggregat oder ein Reduktionskühlaggregat verwendet, um den Druck bzw. die Temperatur des Dampfes zu reduzieren.

Anschlussplan Industriekesselraum: Betriebsarten und Berechnungen

Die Berechnung des Betriebs von Wärmekreisläufen für Industriekesselhäuser erfolgt in drei Modi:

• maximaler Winter;
• kältester Monat des Jahres;
• für den Sommermonat.

Für diese Zwecke und eine technische und wirtschaftliche Begründung wird die Wärme- und Stoffbilanz verwendet, die für jedes Element der Anlage berechnet wird. Wenn keine Änderung des Phasenzustands des Kühlmittels impliziert wird, wird die Bilanz durch die Formel beschrieben:

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.

Wenn sich der Phasenzustand des zu kühlenden Kühlmittels ändert, wird eine andere Bilanzformel verwendet:

wo sind die anfängliche und endgültige spezifische Enthalpie (Wärmeinhalt) des zu kühlenden Kühlmittels, kJ/kg bzw.

Ändert das erwärmte Kühlmittel seinen Phasenzustand, erfolgt eine Berechnung nach der Formel:

wobei die anfänglichen und endgültigen spezifischen Enthalpien des erwärmten Kühlmittels kJ / kg sind.

Ändern beide Kühlmittel ihren Phasenzustand, so hat die Bilanzgleichung die Form:

Als Ergebnis von Berechnungen werden Kessel ausgewählt, die die erforderliche Dampfleistung und Dampfparameter bereitstellen.

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