Нагревание водяным паром и парогенератором: самый эффективныйй теплоноситель для систем отопления

Выбор нагревающего агента для систем отопления является важным критерием эффективности теплопередачи. Водяной пар как теплоноситель для систем отопления широко применяется на промышленных объектах и для отопления коммунальной системы. Конденсация пара позволяет получить большие количества тепла при относительно экономного расходе пара, так как теплота конденсации при давлении в 1 атмосфер достигает 540 ккал/кг.

Из-за высоких коэффициентов теплоотдачи от конденсированного пара сопротивление переносу тепловой энергии сравнительно небольшое, что позволяет обеспечивать нагревание при небольшой поверхности теплообмена.

Водяной пар – эффективный теплоноситель для систем отопления коммунальных служб, его особенности

Парогенераторы и, соответственно, водяной пар активно используются коммунальными службами для отопления многоквартирных домов, потому что это выгодно. Выгоды кроются в свойствах насыщенного пара. Прежде всего, его важным преимуществом является постоянство температуры конденсации при определенном давлении. Это позволяет удерживать и температуру нагрева, заведомо регулируя температуру, когда нагревается теплоноситель для систем отопления, а также делать коррекцию с помощью варьирования давлением горячего пара.

 

КПД паровых установок для отопления является одним из самых высоких, также удовлетворяются и другие требования – доступность и пожаробезопасность.

 

К недостаткам относят прямо пропорциональное возрастание давления при повышении температуры. В результате температура нагрева, с которой соприкасается теплоноситель для систем отопления, обычно не превышает 180—190 °С, что соответствует давлению пара примерно 10-12 атмосфер. При желании использовать более высокие температуры в нагреве существует угроза парового взрыва, поэтому требуется нерентабельные толстостенные теплообменные агрегаты, которые изготавливаются производителями по спецзаказу и имеют очень высокую цену. Такие же высокие требования предъявляются к коммуникациям и используемой запорной арматуре.

Пеллетные парогенераторы

Это решение идеально подходит для кластерного отопления и электрогенерации, используя для этих целей пеллету из городского мусора.

 

В условиях коммунальных предприятий обогрев паром возможен при использовании парогенерирующей установки ТМ «Фокус». Парогенератор FOCUS может использоваться как модуль паровой котельной, обеспечивающий подготовку пара, с использованием пеллет. Это весьма эффективная технология автономного отопления с большой теплоотдачей, идеально подходящая для коммунальных хозяйств. Парогенератор для паровой котельной может сочетаться с линией производства пеллет из любого подходящего сырья. В совокупности, такой производственный подход позволяет существенно уменьшить затраты на отопление или же продавать тепло населению с большой маржой.

Утилизация промышленного водяного пара

В промышленных городах на предприятиях возможна утилизация водяного пара, который остается незадействованным после паросиловых установок. Прежде всего, на химических производствах. Утилизированный пар, как правило, имеет давление до 250 атмосфер. Его перенаправляют в турбины для получения электроэнергии, а уже отработанный пар после турбин с давлением 6-8 атмосфер используют для отопления. Однако, особенности технологии утилизации требуют конструкционных доработок.

В частности, получаемый «мятый пар» перегрет, для его транспортировки требуются тробопроводы с увеличенным диаметром. Чтобы избежать необходимости транспортировки пара в специальных условиях, его увлажняют, добавляя горячей воды. В этом конденсированном состоянии пар отправляется на теплообменники. Однако, в профессиональных системах «мятый пар» для теплоносителя систем отопления используют редко, так как коэффициенты теплоотдачи перегретого пара намного меньше, но его используют для поддержания температуры теплоносителя и компенсации тепловых потерь.

Нагревание теплоносителя для систем отопления «глухим паром»

Теплообменник для глухого пара подразумевает передачу тепла через стенку. Принцип работы подразумевает, что пар из парогенератора подается к теплообменнику, где теплоноситель (жидкость или газ) нагревается паром через стенку контактно. Пар, когда соприкасается с холодной стенкой, очевидно, конденсируется и выводится в нижней части теплообменника. Температура пленки конденсата и конденсирующегося пара примерно одинакова.

 

 

Расход глухого пара, необходимого для теплоносителя систем отопления, при подогреве пара без перерыва определяют по уравнению теплового баланса. Для этого потребуется знать теплоемкость среды, диапазон температуры, энтальпию пара и конденсата, а также теплопотери.

Снижение производительности такого парового теплообменника снижается, если пар неполностью конденсируется на стенках. Для вывода конденсата используются конденсат-отводчики, конденсированная вода подается обратно в парогенератор. Конденсат-отводчики с поплавком используются при давлении до 10 атмосфер.

Конденсатотводчики  устанавливают под теплообменником и снабжают линией с байпасом, который позволяет не отключать установку при ремонте.

Отвод неконденсирующихся газов

Греющий пар содержит небольшое количество газов, которые не конденсируются в условиях эксплуатации. Речь идет о (N2 О2) СО2), который выделяется при химической обработке котловой жидкости и в результате парообразования. Данная примесь существенно снижает теплоотдачу. По этой причине делают отвод данных газов, для этих целей используют продувочный вентиль в конденсатотводчике.

Нагревание теплоносителя для систем отопления «острым паром»

Этот способ нагревания теплоносителя значительно проще и подразумевает ввод пара непосредственно в жидкость теплоносителя. Иными словами, осуществляется смешением нагреваемой среды.

Ввод пара осуществляется через барботеры. Речь идет о трубах, размещенных на дне емкости смешивания с концевой заглушкой с множеством отверстий. Это необходимо для улучшения условий смешивания и уменьшения шума, а также устранения возможных гидроударов.

Бесшумные подогреватели имеют сопло, через которое выдается пар. Жидкость из емкости захватывается через боковые отверстия, смешивается с паром, так теплоноситель для систем отопления нагревается. Расход острого пара также определяется из уравнения теплового баланса, учитывая равенство конечных температур жидкости и конденсата.

 

Проектирование паровых котельных для домов, ОСББ и промышленности

Если вы хотите купить парогенератор и использовать водяной пар как теплоноситель для систем отопления не только максимально эффективно, но и сделать необслуживаемым и автоматическим, выбирайте пеллетные парогенераторы FOCUS для отопления. Наши специалисты помогут с разработкой проекта индивидуальной паровой котельной под ваши цели и задачи. Преимуществом пеллетной технологии является автоматическая подача гранул из бункера или складского помещения. Парогенераторы ФОКУС оснащены микроконтроллером программного управления отопительным оборудованием. Паровые теплообменники производит шведская компания ALFA LAVAL, которая представлена на украинском рынке.