Теплова схема виробничої парової котельні.

Принцип роботи промислової парової котельні складається в постачанні технологічних споживачів парою з тиском 1,4-2,4 МПа, які його використовують для підігріву води для ГВП та опалення. Приготування води здійснюється в мережевих теплообмінниках, що встановлюються в прибудинкових котелень. Такий підхід центрального опалення в минулому вважався найбільш економічним, сьогодні ефективність також складно піддати сумніву. Ми вирішили розглянути принцип роботи промислової парової котельні, її теплову схему та специфіку роботи. Схема підключення виробничої котельні допоможе інженерам теплотехнікам виробництв, які не мають досвіду роботи, що відрізнявся фундаментальністю, в радянські часи.

Потрібно сказати, що споживачі пара для своїх потреб відбирають невелику кількість теплоти для забезпечення опалення, вентиляції та ГВП. Зазвичай використовується закрита система, вже згадувана в наших публікаціях. У таких котелень підігрів води для побутових потреб і, можливо, опалення відбувається в локальних теплообмінниках та не відбивається на загальному заборі води.

Принципова теплова схема виробничої котельні, розрахованої на відпустку пара невеликими обсягами споживачам, показана на тепловій схемі.

Теплова схема виробничої котельні: 1 - паровий котел; 2 - розширювач безперервної продувки; 3 - насос підживлювальної води; 4 - барботер; 5 - охолоджувач безперервної продувки; 6 - підігрівач сирої води; 7 - хімводоочищення; 8 - живильний насос; 9 - підживлюючий насос; 10 - охолоджувач підживлювальної води; 11 - мережевий насос; 12 - охолоджувач конденсату; 13 - мережевий підігрівач; 14 - підігрівач хімічно очищеної води; 15 - охолоджувач випару; 16 - атмосферне деаератор; 17 - редукційно-охолоджувальна установка

Як видно, перед вами досить складна теплова схема, значно відрізняється від тих, які звикли бачити наші клієнти в компактних котелень. Принцип роботи її полягає в наступних виробничих процесах.

Як відбувається підігрів мережної води.

Насос сирої води подає воду в охолоджувач продувочної води, де здійснюється її нагрівання за рахунок буферного тепла продувочної води. На наступному етапі її підігрівають до 20-30 ° C в пароводяному підігрівачі сирої води. Після її відправляють на хімводоочищення.

Готова хімічно очищена вода надходить у охолоджувач деаерірованнї води, де нагрівається до заданої в системі температури. Далі підігрів води здійснюється в підігрівачі паром. Перед надходженням у деаератор частина води пропускають через охолоджувач випару деаератора.

Підігрів готової мережевої води.

Підготовка теплоносія або гарячої води для споживання в локальних котелень проводиться послідовно у двох мережевих нагрівачах з парою. Утворений при цьому конденсат відправляють в головку деаератор. Він також збирає рідину від зовнішніх споживачів пару, якщо вони є. Такі ж теплообмінники є і в центральній котельні. Про них і йде мова в цьому описі.

Підігрів води в парової котельні.

Підігрів води в деаератори проводиться парою від котлів і парою від розширювача безперервної продувки. Продувальна вода після охолодження під час безперервного продування скидається в барботер (продувний колодязь).

Підготовлена вода після деаератора з температурою 104 ° С надходить в парові котли. Подпиточной вода теж надходить після деаератора, але попередньо охолоджується охолоджувачем підживлювальної води до 70 ° С. Це проробляється перед подачею її на підживлюючий насос.

Використання деаератора в підготовці води економічно обгрунтовано, але можливо тільки в закритих системах теплопостачання, де мала витрата підживлювальної водяній маси.

У відкритих системах з великою витратою підживлювальної води встановлюють два деаератора. Один готує живильну воду, інший - підпичувальний. Для парових котелень зазвичай використовуються деаератори атмосферного типу.

Редукційні установки для зниження тиску пару.

В окремих випадках технологічним споживачам потрібна пара більш низького тиску. Для цих цілей використовується редукційна установка або редукційно-охолоджувальна, для зниження тиску і температури пари відповідно.

Схема підключення виробничої котельні: режими роботи та розрахунки.

Розрахунок роботи теплових схем для промислових котелень здійснюють у трьох режимах:

• максимально-зимового;
• найбільш холодного місяця року;
• для літнього місяця.

Для цих цілей і технічно-економічного обґрунтування використовують тепловий та матеріальний баланс, що розраховується для кожного елементу системи. Якщо не мається на увазі зміна фазового стану теплоносія, то баланс описується формулою:

де G_ох, G_н - загальна витрата, відповідно, охолодження та нагрівання теплоносіїв, кг / с; c_ох, c_н - середня питома теплоємність двох видів теплоносіїв теплоносіїв, кДж / (кг · ° C); - відповідно, початкова і кінцева температури охолоджуваного теплоносія, ° C; - початкова і кінцева температури нагрівається теплоносія, ° C; η - ККД теплообмінника.

При зміні фазового стану охолоджуваного теплоносія використовують іншу формулу балансу:

де - відповідно, початкова і кінцева питомі ентальпії (теплосодержания) охолоджуваного теплоносія, кДж / кг.

Якщо нагрівається теплоносій змінює фазовий стан, використовується розрахунок по формулі:

де - відповідно, початкова і кінцева питомі ентальпії нагрівається теплоносія, кДж / кг.

Якщо обидва теплоносія змінюють свій фазовий стан, то рівняння балансу набуває вигляду:

В результаті проведення розрахунків обираються котлоагрегати, що забезпечують необхідну паропромисловістю та параметри пару.

Умовні позначення

Замовити проект котельні для виробництва