Klasična kotlovnica za industrijo: sistem ogrevanja s toplovodnimi kotli in komunalnimi napravami

Kljub novostim v termoenergetiki je veliko kotlovnic postavljenih na podlagi klasičnih toplotnih shem. So zanesljivi, učinkoviti, pomenijo delovanje v vseh nestandardiziranih načinih in so se dobro izkazali v praksi. Prav te ogrevalne sheme so podvržene preprosto nadgradnji. Najpogosteje so dopolnjeni s sistemi avtomatizacije. Toda uporabljena shema ogrevanja za industrijske kotlovnice ostaja klasična. Gre za tako tradicionalni projekt, o katerem bomo zdaj govorili v našem pregledu. Klasična kotlovnica za proizvodnjo se lahko izvede na ta način ali pa temelji na sodobni kompaktni rešitvi, kot je to narejeno pri kotlovskih enotah FOKUS... Govorimo o njem dodatno.

Nekaj besed o toplotnih krogih

Prva stvar, ki jo učijo študente toplotne in elektroenergetike, je sposobnost branja toplotnih diagramov. Navedli smo že najpogosteje uporabljene konvencije, do njih lahko obiščete povezavo na koncu članka. Lahko pa jih najdete tudi v ustreznih ukrajinskih standardih, katerih uporaba je priporočena v navodilih za kotli FOCUS... Mnogi strokovnjaki, ki nimajo temeljne izobrazbe, se ne zavedajo, da poleg ikon in simbolov, ki označujejo vozlišča, obstajajo tudi pravila, ki poenostavljajo branje diagramov.

Kako brati toplotne diagrame

Da bi projekte lahko brali vsi brez izjeme strokovnjaki, obstajajo lastne zahteve za razporeditev elementov na risbi. V zgornjem delu projekta so toplovodni kotli, na levi - deaeratorji, spodaj - črpalke (recirkulacija in še nižje omrežje). Pod odzračevalniki so nameščeni krogi za izmenjavo toplote, kot tudi rezervoarji z vodo, tokokrogi za polnjenje s črpalkami, drenažni in odpihovalni vodnjak, če jih sistem predvideva. V skladu s tem sheme ogrevanja za kotlovnice niso enake kot ogrevalne sheme za zasebne hiše. Vsaj razdeljeni so po postopku.

Mnogi začetniki, ki preberejo te vrstice o sestavnih delih klasične kotlovnice, se lahko počutijo negotove glede naloge. Še posebej, ko gre za postavitev proizvodne kotlovnice. Ampak, če ste na naši strani:

• najprej vas zanimajo kompaktni polindustrijski kotli;
• drugič, naši strokovnjaki lahko pomagajo tudi pri načrtovanju proizvodnih in komunalnih kotlovnic z močjo do 2,2 MW na njihovi podlagi.

V sodobni kotlovnici je zaradi okovja in avtomatizacije oprema nekoliko enostavnejša kot v opisanem klasičnem primeru. Kako natančno je standardna kotlovnica razporejena po proizvodnih standardih, bo zanimivo vedeti tudi za nestrokovnjake.

Shema kotlovnice in njena funkcionalnost

Toplotni diagram kotlovnice s toplovodnimi kotli: 1 - toplovodni kotel; 2 - omrežna črpalka; 3 - črpalka za surovo vodo; 4 - grelnik surove vode; 5 - kemična obdelava vode; 6 - črpalka za ličenje; 7 - rezervoar za odzračeno vodo; 8 - hladilnik za odzračeno vodo; 9 - grelnik za kemično prečiščeno vodo; 10 - odzračevalnik; 11 - parni hladilnik; 12 - obtočna črpalka.

V splošnem primeru delo takšne ogrevalne kotlovnice poteka po naslednjem postopku. Voda skozi "povratek" (povratni toplotni krog) vstopi v omrežno črpalko 2 pod majhnim tlakom. Ker govorimo o industrijskem ali komunalnem ogrevalnem sistemu, za katerega je značilno dolgo ogrevalno omrežje, pomeni puščanje ali naravno izhlapevanje hladilne tekočine. Voda se dovaja v črpalko 2 iz črpalke za dopolnjevanje, ki kompenzira nihanja prostornine hladilne tekočine. Topla voda se dovaja tudi v črpalko 2, katere toplota je bila že uporabljena v toplotnih izmenjevalnikih 9 in 4 za obdelavo vode prečiščene in surove vode.

V sistem je uvedena obtočna črpalka 12. Z njeno pomočjo se zmanjšajo korozivni učinki v sistemu. Ista črpalka dovaja toplotni nosilec po recirkulacijskem vodu do porabnikov toplote.

Načini delovanja

Sistem je zasnovan za delovanje v več načinih, vključno z največjim zimskim. V vseh načinih, razen za delovanje v hudi zmrzali, se del vode skozi "povratek" po črpalki 2 dovaja v obvodni vod, mimo kotla in dovodnega voda. Meša se z vročim tokom in hladilni tekočini zagotavlja standardno toplotno zmogljivost.

Da bi se izognili močni temperaturni razliki v sistemu, se surova voda iz črpalke 3 dovaja v toplotni izmenjevalnik 4 za segrevanje na temperaturo 18–20 ºC. Nato gre za filtracijo in čiščenje. Po tem se pripravljeno hladilno sredstvo segreje s tokokrogi za izmenjavo toplote 8, 9 in 11 in nato odzračeno v odzračevalniku. Od tu (iz rezervoarja za odzračeno vodo 7) se s pomočjo črpalke za dopolnjevanje 6 hladilna tekočina dovaja v "povratek".

V večini primerov je shema proizvodne kotlovnice, vključno s komunalnimi storitvami, enostavnejša za izvedbo. Vendar poenostavitve ne moremo imenovati objektivne potrebe, ampak je pogosto zgolj proračunska zahteva stranke. Očitno je, da lahko taka kotlovnica deluje v vseh nepredvidenih načinih, potrošnikom zagotavlja varno toploto in ohranja brezhibno delovanje ogrevalne opreme v vseh pogojih delovanja.

Zanesljivost in učinkovitost kotlovskih enot in kotlovnice kot celote

Vsak projekt kotlovnice vključuje izbiro opreme, ki izpolnjuje niz osnovnih pogojev za izvedbo študije izvedljivosti. Zanesljivost in učinkovitost ostajata pomembna integrirana lastnost. Ti parametri so odvisni od konstantnosti pretoka ogrevalnega medija in tople vode za sanitarno vodo. Hkrati obstajajo posebne zahteve, ki jih v domačih kotlovnicah pogosto prezrejo.

Klasična industrijska kotlovnica je specializirana toplotna postaja, ki mora delovati tudi v kritičnih načinih. Na primer, industrijski kotli so bolj občutljivi na korozijo. Pojavi se pri nizkotemperaturni oskrbi z vodo in stiku žveplove kisline s produkti izgorevanja.

Pri gorenju goriv z nizko vsebnostjo žvepla je treba v konvektivni toplotni izmenjevalnik dovajati vodo s temperaturo najmanj 60 ºС. Pri uporabi goriva z nizko vsebnostjo žvepla se grelno sredstvo dovaja s temperaturo najmanj 70 ºС, z gorivom z visoko vsebnostjo žvepla - 110 ºС. Za nadzor temperature dovoda vode v kotel je na vhodu nameščena recirkulacijska črpalka.

Za razliko od domačih kotlovnic je industrijska oprema za ogrevanje dopolnjena vakuumski ali atmosferski dearatorji... Katere funkcije ima to vozlišče, bomo dodatno upoštevali. V kompaktnih kotlovnicah je precej redka.

STV

Priprava tople vode v ogrevalnih krogih se lahko razlikuje glede na vrsto namestitve toplotnih izmenjevalnikov. V odprtih sistemih se lahko hladilna tekočina uporablja tudi za oskrbo s toplo vodo. V zaprtih sistemih se sanitarna voda zagotavlja s sekundarnimi tokokrogi za izmenjavo toplote.

Odprti sistemi so zahtevnejši glede volumna dopolnilne vode. Zagotoviti je treba več kot 20%. To količino vode je treba dodatno prečistiti in odzračiti, da ne bi prišlo do morebitnih izrednih situacij pri delovanju kotlovnice. Ker je pretok podnevi neenakomeren, se za zbiranje ogrevane vode v komunalnih sistemih uporabljajo zalogovniki. Od tega se na vrhuncu porabe voda oskrbuje odjemalcem po okrepljenem urniku.

V odprtih sistemih je posebna pozornost namenjena kakovosti tople vode, ne sme biti slabša od kakovosti pitne vode. Če se priprava tople vode izvaja v lokalnih krogih za izmenjavo toplote, se povezava izvede po naslednjih shemah.

Priključni diagrami za lokalne izmenjevalnike toplote: a - vzporedno; b - dvostopenjski sekvenčni; v - mešana preklopna shema

Klasična kotlovnica za proizvodnjo: izračun toplotnega diagrama toplovodne kotlovnice

Toplotni diagram toplovodne kotlovnice se izračuna na podlagi dveh bilanc: toplote in materiala, sestavljenih za vsako vozlišče sistema. Kadar ni prehodov hladilne tekočine med dvema temperaturnima režimoma (toplo in hladno), se uporabi naslednja enačba:

kje G_Oh, G_n - skupna poraba ohlajenih in ogrevanih nosilcev toplote, kg / s; c_Oh, c_n - povprečna specifična toplotna zmogljivost dveh vrst sredstev za prenos toplote, kJ / (kg · ° C); - začetna in končna temperatura hladilne tekočine, ki jo je treba ohladiti, ° C; - začetne in končne temperature ogrevanega toplotnega nosilca, ° C; η je izkoristek toplotnega izmenjevalnika.

Izračun toplotne sheme iz predhodno načrtovanih kazalnikov ne sme dati vrednosti, ki presegajo začetne vrednosti za več kot 3%. To je meja napake. Če je napaka presežena, se termični krog preveri za napake in izračun ponovi, vendar mora klasična kotlovnica za proizvodnjo vsebovati opisane module.

Simboli

Naročite projekt kotlovnice za proizvodnjo