Условные обозначения тепловых схем в промышленных и бытовых котельных

Наша компания позиционирует себя как производитель инновационного компактного пеллетного оборудования, рассчитанного, прежде всего, на работу с высокозольным топливом. При этом мощность отопительного оборудования, котлов от 25 до 500 кВт и пеллетных горелок от 17 до 900 кВт, позволяет говорить о позиционировании оборудования в промышленном сегменте. В ассортименте представлены компактные бытовые и промышленные котельные, реализующие промышленные принципы отопления для установок с потенциальной мощностью до 2,2 мВт. У нас промышленники могут не просто купить котел недорого, но и приобрести действительно качественное оборудование промкласса.

На сайте можно найти несколько обзоров, как твердотопливных котлов FOCUS и пеллетных горелок, так и полнокомплектных пеллетных котельных (котлов) нашего бренда. Их основной особенностью является доступность в бытовом или полупромышленном сегменте. В результате владельцы домов, теплиц, небольших хозяйств имеют возможность установить котлы полупромышленного класса и наслаждаться качеством промышленного отопления.

Котельное оборудование FOCUS ориентировано на использование в качестве энергоносителя топливной гранулы. Но оборудование может использоваться и для сжигания другого проблемного топлива, например, угля. Учитывая, что речь идет о промышленном отоплении, в этой публикации мы рассмотрим основные задачи, которые решаются при развертывании промышленных котельных.

Принцип прохождения продуктов сгорания через пластинчатый теплообменник, играющий роль фильтра для твердых зольных частиц

а — двухпоточный по воздуху при двустороннем его подводе; б — двухпоточный при одно­стороннем подводе воздуха; в — многопоточный по воздуху; 1 — вход холодного воздуха; 2 — выход горячего воздуха

 

Какие параметры учитываются при проектировании котлов

Улучшение условий сгорания топлива в котельному оборудовании непосредственно связано с выбором энергоисточника и элементарным составом топлива. Речь идет о расчетных массах, о методах эффективного сжигания сырья, учитывая физико-химические основы горения твердого органического состава. Когда вы хотите купить котел недорого, нужно понимать, что какие-то компоненты или узлы котлоагрегатов будут отсутствовать или реализованы частично.

Принцип горения в топке

Важной характеристикой горения считается коэффициент избытка воздуха в топке, обуславливающий и подачу воздуха с помощью вентилятора и форсунок. Обычно эти условия учитываются так называемыми слоевыми механическими топками, где воздух естественно циркулирует внутри емкости и происходит дожиг продуктов сгорания. Подобный принцип реализован в котельном оборудовании ФОКУС. Он совмещен и с проектным тепловым расчетом факельной топки.

Конвекция теплообменника и гидравлический расчет

Как неоднократно отмечалось, эффективность сгорания топлива должна быть сопоставима с конвективной способностью теплообменника. В свою очередь, в теплообменном контуре находится пароводяная смесь, передвигающаяся по всему доступному объему согласно термодинамическим законам.

Для исследования условий движения пароводяной смеси по всему объему теплообменного и радиаторного контура используется методика гидравлического расчета. При этом движение пароводяной массы может реализовываться с помощью естественной или принудительной циркуляции. В современных системах отопления и контурах подключения используются управляемые автоматикой насосы. Именно с их помощью реализуются элементарные функции климат контроля при подключении трех типов датчиков:

• датчика температуры воздуха на улице;
• комнатного датчика температуры;
• датчика температуры в контуре.

На практике осуществляется только управление температурой теплоносителя с установкой рабочего режима с помощью механического или цифрового регулятора. При необходимости это можно делать автоматически, анализируя данные заданных пользователем сценариев и датчиков. Такие системы в подавляющем большинстве поддерживают управление с мобильного устройства.

Климат-контроль не является обязательной теплотехнической функцией системы отопления и реализуется в качестве опции. При этом инженеры-теплотехники должны учитывать режимы работы циркуляции и обеспечить необходимую безопасность, с учетом условий охлаждения теплоподающих контуров.

Это касается, прежде всего, перехода с железных на полипропиленовые трубы, температурный запас которых не превышает 90°С. При этом температура теплоносителя может быть намного выше. В этом случае требуется введение дополнительного контура, в котором и будет работать твердотопливный котел. Его обычно совмещают с тепловым буфером, он же выполняет и функции ГВС, то есть реализуется минимум двухконтурный нагрев воды. При подключении коллекторных развязок один котел может работать кроме ГВС на нагрев теплоносителя в высокотемпературных и низкотемпературных контурах.

 

Подключение твердотопливного котла ФОКУС в систему с тепловым буфером с функцией ГВС

При этом теплотехники учитывают условия загрязнения пара и требования к теплоносителю. В связи с этим обвязка котельных должна включать и сепарационные устройства. Учитывается и принцип ступенчатого испарения, особенно в котлах барабанного типа. Топочные экраны подразумевают расчет испарительной способности парообразующих поверхностей.

Накипь

При расчете и проектировании котельной в долгосрочной перспективе учитывается влияние внутренних отложений – накипи. Важно сделать и тепловой расчет разных поверхностей нагрева, это так называемая котловая сталь и ее аналоги.

Конструкционная прочность

После проведения основных расчетов проводятся вычисления, позволяющие отследить прочность основных элементов котла. При этом важно правильно подобрать каркас, фундамент и элементы конструкции,  а также обмуровку и изоляцию.

Самотяга и аэродинамическое сопротивление

В сочетании с котельным оборудованием при проектировании котельной рассматривается регулирующая, запорная, защитная и контрольная арматура. Cостав промышленных котельных включает редукционно-охладительные установки, обдувка топочных экранов, водяная чистка поверхностей нагрева и другое оборудование.

В компактных котельных ФОКУС несмотря на развертывание каскадных установок общей мощностью до 2,2 МВт этого можно избежать. При этом в самих котлах учитывается возникновение эффекта самотяги и аэродинамического сопротивления газовоздушного тракта. Эти условия контролируются встроенным микроконтроллером, также обеспечивающим нормальный режим безопасности. Вы можете приобрести оборудование как промышленную котельную компактного класса без ущерба функциональности и теплообеспечению.

Золоулавливание и золошлакоотделение

Котлы ФОКУС относятся к компактному оборудованию, поэтому некоторыми расчетами можно пренебречь и предоставить потребитель возможность купить котел профессионального класса недорого. При этом учитывая имеющиеся проблемы с зольностью топливной гранулы, особое внимание при проектировании котельного оборудования ФОКУС уделялось золоулавливанию и золошлакоотделению. Для этих целей непосредственно в пеллетной горелке применена вибрационная очистка.

Для читателей отметим, что помимо используемого сухой инерционной системы золоулавливания, в котельном оборудовании применяются мокрые скрубберы, электрофильтры, пневмо- и гидравлические системы. В котельном оборудовании ФОКУС из-за особенностей конструкционного решения такое удорожание решения избыточно и не экономично.

В качестве механического сепарационного устройства котла выступает пластинчатый теплообменник. Очистка производится вручную через удобную дверцу. В качестве опции можно заказать емкость для золоудаления и установку пневмосистемы. В сочетании с вибрационной очисткой пеллетной горелки такое дополнение будет предполагать полностью автоматической системой золошлакоудаления.

Отметим, что пеллета относится к экологически-чистому топливу. Котельное оборудование ФОКУС предполагает отслеживание и предельно допустимых выборосов и концентраций вредных веществ. Прежде всего, это касается дожига продуктов сгорания и механической очистки котла от золошлакоотходов для сохранения расчетного КПД.

Внимание было уделено и защите от коррозии котлоагрегатов ФОКУС  и выполнена обшивка из нержавеющей стали. Использование углеродисто стали (в силу отсутствия в Украине специальных сплавов котловой стали) практически без ущерба позволило удешевить отечественный котлоагрегаты, повысив из эффективность работы с любым пеллетным топливом.

Нужно ли делать проект котельной или просто купить котел недорого в комплекте

Котлы ФОКУС, как это и требуется, сопровождаются инструкцией, содержащей рекомендуемые схемы подключения. Нужно отметить, что при желании заказчика котельное оборудование поставляется с полной обвязкой. Если вы хотите купить котел недорого, выбирайте компактные котельные, но проверьте комплектацию котлоагрегатов. Стандартное оборудование обойдется на порядок дороже.

В случае ФОКУСа для развертывания котельных используется викталитическая запорная арматура (безсварная). Что существенно продлевает срок работы котельной в долгосрочной перспективе. Несмотря на то, что владельцы частных домов, ферм и хозяйств могут воспользоваться стандартной обвязкой, все-таки рекомендуется выполнять профессиональные проектные работы.

Что такое тепловая схема

Одним из ключевых конструкторских документов при проектировании котельной считается тепловая схема. Она представляет собой графически чертеж-схему подключения основного и дополнительного котельного оборудования. Элементы объединены трубопроводом или несколькими их контурами.

В теплоэнергетике принято различать несколько видов тепловых схем:

• принципиальную – включает только основное оборудование. Например, котлы, теплообменники, насосы, деаэраторы, трубы (без разметки арматуры и вспомогательных элементов и второстепенных трубопроводов);
• развернутую – она включает все оборудование и коммуникации с арматурой. В больших котельных полностью изобразить все оборудование сложно, поэтому его разделяют на технологические процессы;
• рабочую (монтажную) – эта схема уже выполняется в ортогональном и аксонометрическом виде. Выполняют с указанием расположения оборудования, условий монтажа и особенностей наклона. Включается в монтажную схему арматура, размеры, наклоны, крепления и другие важные пометки.

Задача рабочей схемы состоит в том, чтобы добиться правильного пространственного расположения элементов котельной. При этом важно достичь наименьшего количества изломов и пересечений коммуникаций при выполнении монтажных работ.

Все перечисленные схемы выполняются именно в таком порядке и регулируются соответствующим ГОСТ. В инструкции ФОКУС показана только принципиальная схема подключения котла. При этом и указаны все второстепенные и вспомогательные элементы котельной.

Заключение

Из описанного становится понятным. Схема подключения котлов ФОКУС не заменяет проектирование подключения теплоэнергетического оборудования. Тем не менее, при развертывании небольших котельных принципиальная схема не делается. Ее реализует специалист при соответствующей квалификации для проведения работ. Именно в его задачи входит создание реальной монтажной схемы на основе принципиального решения.

Компания «ФОКУС» предлагает свои услуги по проектированию котельных «под ключ» мощностью от 25 кВт до 2,2 МВт. При этом используют каскадный принцип подключения маломощного оборудования. В этом случае пользователи могут настроить автономную систему отопления на пеллетах. При этом можно достичь уровня комфорта, не уступающего системам с газовым отоплением.

Но в данном случае пеллетная котельная ФОКУС способна обеспечить минимум 50% экономию. И это при стоимости за киловатт тепловой энергии при использовании сертифицированных пеллет. При использовании зольной гранулы сезонная экономическая выгода перехода на пеллеты будет еще больше. Так что, нужно не только куить котел недорого, но и важно рассчитать затраты на эксплуатацию.

Условные обозначения

Заказать проект котельной для производства