Cazane clasice pentru industrii: sistem de incalzire cu cazane de apa calda si utilitati

În ciuda inovațiilor în ingineria energiei termice, multe case de cazane sunt desfășurate pe baza schemelor termice clasice. Sunt fiabile, eficiente, implică funcționarea în toate modurile neregulate și s-au dovedit bine în practică. Aceste scheme de încălzire sunt supuse unui simplu upgrade. Cel mai adesea, acestea sunt completate cu sisteme de automatizare. Dar schema de încălzire aplicată pentru cazane industriale rămâne clasică. Este vorba despre un proiect atât de tradițional despre care vom vorbi acum în recenzia noastră. Un cazan clasic pentru producție poate fi implementat în acest fel sau se poate baza pe o soluție modernă compactă, așa cum se face cu centralele FOCUS... Vorbim despre el în plus.

Câteva cuvinte despre circuitele termice

Primul lucru care este predat studenților la ingineria energiei termice și energetice este capacitatea de a citi diagrame termice. Am dat deja cele mai folosite convenții, le puteți accesa prin linkul de la sfârșitul articolului. Dar ele pot fi găsite și în standardele ucrainene corespunzătoare, a căror utilizare este recomandată în instrucțiunile pentru cazane FOCUS... Mulți specialiști care nu au o educație fundamentală nu sunt conștienți de faptul că, pe lângă icoanele și simbolurile care denotă noduri, există și reguli care simplifică citirea diagramelor.

Cum se citesc diagramele termice

Pentru ca proiectele să fie citite de toți, fără excepție, specialiștii, există cerințe proprii pentru aranjarea elementelor în desen. În partea superioară a proiectului sunt cazane de apă caldă, în stânga - deaeratoare, în partea de jos - pompe (recirculare și chiar inferioară). Sub dezaeratoare sunt amplasate circuite de schimb de căldură, precum și rezervoare cu apă, circuite de completare cu pompe, drenaj și puț de purjare, dacă sunt prevăzute de sistem. În consecință, schemele de încălzire pentru încăperile cazanelor nu sunt același lucru cu schemele de încălzire pentru casele private. Cel puțin, acestea sunt împărțite în funcție de proces.

Mulți începători care citesc aceste rânduri despre componentele unei cazane clasice se pot simți nesiguri cu privire la sarcina pe care o are la îndemână. Mai ales când vine vorba de desfășurarea unei centrale de producție. Dar dacă sunteți pe site-ul nostru:

• în primul rând, sunteți interesat de centralele compacte semi-industriale;
• în al doilea rând, specialiștii noștri pot asista și la proiectarea cazanelor de producție și municipale cu o capacitate de până la 2,2 MW pe baza lor.

Într-o cameră de cazane modernă, datorită armăturilor și automatizării, echipamentul este ceva mai simplu decât în cazul clasic descris. Cu toate acestea, modul în care este instalată exact o centrală standard în funcție de standardele de producție va fi interesant de știut chiar și pentru nespecialiști.

Schema camerei cazanelor și funcționalitatea acesteia

Schema termică a unei cazane cu cazane de apă caldă: 1 - boiler apa calda; 2 - pompa de retea; 3 - pompa de apa bruta; 4 - incalzitor de apa bruta; 5 - tratarea chimică a apei; 6 - pompa de machiaj; 7 - rezervor de apa dezaerata; 8 - racitor cu apa dezaerata; 9 - incalzitor pentru apa purificata chimic; 10 - dezaerator; 11 - racitor de vapori; 12 - pompa de recirculare.

În cazul general, munca unei astfel de cazane de încălzire se desfășoară în conformitate cu următorul proces. Apa prin „retur” (circuit de căldură de retur) intră în pompa de rețea 2 sub o presiune mică. Întrucât vorbim de un sistem de încălzire industrial sau comunal, caracterizat printr-o rețea de încălzire lungă, înseamnă scurgere sau evaporare naturală a lichidului de răcire. Apa este furnizată pompei 2 de la o pompă de completare, care compensează fluctuațiile volumului lichidului de răcire. De asemenea, pompa 2 este furnizată cu apă caldă, a cărei căldură a fost deja utilizată în schimbătoarele de căldură 9 și 4 pentru tratarea apei purificate și a apei brute.

În sistem a fost introdusă o pompă de recirculare 12. Cu ajutorul acesteia, efectele corozive în sistem sunt reduse. Aceeași pompă alimentează purtătorul de căldură prin linia de recirculare către consumatorii de căldură.

Moduri de operare

Sistemul este conceput pentru a funcționa în mai multe moduri, inclusiv în cel maxim de iarnă. În toate modurile, cu excepția funcționării în îngheț sever, o parte din apă prin „retur” după pompa 2 este alimentată la linia de ocolire, ocolind cazanul și linia de alimentare. Se amestecă cu fluxul fierbinte și oferă lichidului de răcire performanța termică standard.

Pentru a evita o diferență puternică de temperatură în sistem, apa brută de la pompa 3 este alimentată la schimbătorul de căldură 4 pentru încălzire la o temperatură de 18-20 °C. Apoi merge pentru filtrare și purificare. După aceea, lichidul de răcire preparat este încălzit prin circuitele de schimb de căldură 8, 9 și 11 și apoi dezaerat într-un dezaerator. De aici (din rezervorul de apa dezaerata 7) cu ajutorul unei pompe de completare 6, lichidul de racire este alimentat la "retur".

În cele mai multe cazuri, schema unui cazan de producție, inclusiv utilitățile, este mai simplu de realizat. Cu toate acestea, simplificarea nu poate fi numită o necesitate obiectivă, ci este adesea pur și simplu o cerință bugetară a clientului. Este evident că o astfel de boiler poate funcționa în toate modurile neprevăzute, oferind consumatorilor căldură sigură și menținând funcționalitatea fără probleme a echipamentului de încălzire în orice situație de funcționare.

Fiabilitatea și eficiența unităților de cazane și a cazanului în ansamblu

Orice proiect de cazane presupune selectarea echipamentelor care îndeplinesc un set de condiții de bază pentru realizarea unui studiu de fezabilitate. Fiabilitatea și eficiența rămân o caracteristică integrată importantă. Acești parametri depind de constanța debitului agentului termic și al apei calde pentru ACM. În același timp, există cerințe specifice care sunt adesea ignorate în camerele cazanelor de uz casnic.

O centrală industrială clasică este o stație de încălzire specializată care trebuie să funcționeze chiar și în moduri critice. De exemplu, cazanele industriale sunt mai sensibile la coroziune. Apare în timpul alimentării cu apă la temperatură scăzută și al contactului acidului sulfuric cu produsele de ardere.

La arderea combustibililor cu un conținut scăzut de sulf, schimbătorul de căldură convectiv trebuie să fie furnizat cu apă la o temperatură de cel puțin 60 ºС. Când se utilizează combustibil cu conținut scăzut de sulf, agentul de încălzire este furnizat cu o temperatură de cel puțin 70 ºС și cu combustibil cu conținut ridicat de sulf - 110 ºС. Pentru a controla temperatura alimentării cu apă a cazanului, la admisie este instalată o pompă de recirculare.

Spre deosebire de camerele cazanelor de uz casnic, echipamentele industriale de încălzire sunt suplimentate dearatoare cu vid sau atmosferice... Ce funcții poartă acest nod vor fi luate în considerare suplimentar. În camerele de cazane compacte, este destul de rar.

ACM

Tratarea apei calde în circuitele de încălzire poate diferi în ceea ce privește tipul de amplasare a schimbătoarelor de căldură. În sistemele deschise, lichidul de răcire poate fi folosit și pentru alimentarea cu apă caldă. În sistemele închise, ACM este furnizată folosind circuite secundare de schimb de căldură.

Sistemele deschise sunt mai pretențioase în ceea ce privește volumul de apă de completare. Este necesar să furnizați mai mult de 20%. Acest volum de apă trebuie purificat și dezaerat suplimentar pentru a nu crea situații potențiale de urgență în funcționarea cazanului. Deoarece debitul este neuniform în timpul zilei, rezervoarele de stocare sunt folosite în sistemele comunale pentru a acumula apă încălzită. Dintre acestea, la vârf de consum, apa este furnizată consumatorilor după un program îmbunătățit.

În sistemele deschise, se acordă o atenție deosebită calității apei calde, aceasta nu trebuie să fie inferioară calității apei potabile. Dacă prepararea apei calde se realizează în circuitele locale de schimb de căldură, atunci conexiunea se realizează conform următoarelor scheme.

Scheme de conectare pentru schimbătoarele de căldură locale: A - paralel; b - secvenţial în două etape; v - schema de comutare mixtă

Cazană clasică pentru producție: calculul diagramei termice a unei cazane de apă caldă

Schema termică a unei cazane de apă caldă este calculată pe baza a două bilanţuri: căldură şi material, compilate pentru fiecare nod al sistemului. Când nu există tranziții ale lichidului de răcire între două regimuri de temperatură (cald și rece), se utilizează următoarea ecuație:

Unde G_Oh, G_n - consumul total, respectiv, al calduratorilor raciti si incalziti, kg/s; c_Oh, c_n - capacitatea termică specifică medie a două tipuri de agenți de transfer termic, kJ/(kg · °C); - respectiv, temperaturile inițiale și finale ale lichidului de răcire de răcit, °C; - temperaturile inițiale și finale ale purtătorului de căldură încălzit, °C; η este randamentul schimbătorului de căldură.

Calculul schemei termice din indicatorii planificați anterior nu trebuie să dea valori care depășesc valorile inițiale cu mai mult de 3%. Aceasta este o marjă de eroare. Dacă eroarea este depășită, circuitul termic este verificat pentru erori, iar calculul se repetă, dar o centrală clasică pentru producție trebuie să includă modulele descrise.

Simboluri

Comandați un proiect de cazane pentru producție