Zásobování teplem
Systémy dálkového vytápění se vyznačují kombinací tří hlavních článků: zdroje tepla, tepelné sítě a systémy lokální spotřeby tepla (využití tepla) jednotlivých budov a staveb.
Při použití fosilních paliv zdrojem tepelné energie může být kotelna nebo tepelná elektrárna, na jaderných teplárnách Jaderné palivo se používá k výrobě tepelné energie, v některých případech se používá jako pomocné palivo. obnovitelných zdrojů tepla– geotermální energie, energie slunečního záření atd.
Druhy paliva
Podle definice D.I. Mendělejeva je „palivo hořlavá látka, která se záměrně spaluje za účelem výroby tepla“.
Dobře známý hlavní druhy paliva-palivové dřevo, rašelina, uhlí, břidlice, zbytky ropy, plyn. Všechny jsou to organické sloučeniny schopné při vysokých teplotách reagovat se vzdušným kyslíkem, který uvolňuje teplo.
Palivo se vyrábí ve velkém množství, jeho zásoby v přírodě jsou velmi významné. Kyslík potřebný pro reakci se odebírá z okolního vzduchu. Výsledkem reakce jsou vysoce zahřáté spaliny, jejichž teplo se využívá v kotelně. Ochlazené plyny jsou vypouštěny do atmosféry komínem.
Pro spalovací plechovku používat přírodní i umělá paliva, získané zpracováním přírodního paliva za účelem izolace cenných produktů z něj, mezi něž patří pryskyřice, benzín, benzeny, minerální mazací oleje, barvy, farmaceutické výrobky, síran amonný používaný pro zemědělské potřeby atd.
Tuhé palivo:
a) přírodní - palivové dřevo, uhlí, antracit, rašelina;
b) umělé - dřevěné uhlí, koks a práškové uhlí, které se získává z drceného uhlí.
Kapalné palivo:
a) přírodní - olej;
b) umělé - benzín, petrolej, topný olej, dehet.
Plynné palivo:
a) zemní - zemní plyn;
b) umělý - generátorový plyn získaný zplyňováním různých druhů pevných paliv (rašelina, palivové dříví, uhlí atd.), koksu, vysokopecních, osvětlovacích a jiných plynů.
Typy instalací kotlů
Stacionární kotelna již není jedinou možností autonomního vytápění. Vybavení vyžaduje místnost - ale její umístění může být libovolné.
Blokové kotelny například může být umístěn jak v suterénu, tak na střeše (pokud je splněna řada podmínek). Samotné kotelny se navíc staly mnohem spolehlivějšími. Důvodem je především skutečnost, že výrobní závody začaly nabízet instalace na klíč: veškeré potřebné vybavení je již instalováno v blocích nebo v modulu a můžete zahájit instalaci. V souladu s tím existují dva typy kotelen: blokové a modulové kotelny. Oba typy konstrukcí jsou z hlediska přepravy výhodné (zpravidla se přepravují železniční nebo silniční dopravou).
Základní vybavení kotelny: bojler, vodní čerpadlo, nádoba na kapalinu, trubky, hořákové zařízení. Někteří si také pořizují dodatečné vybavení, které pomáhá šetřit peníze: energeticky nezávislé kotle, kotle s funkcí elektrického zapalování, dvoutahové a kombinované litinové kotle.
Relativně nedávno se na trhu objevila tepelná zařízení TKU – přenosné kotelní jednotky. Jejich potřeba vznikla se vznikem nových průmyslových odvětví, která jsou umístěna v budovách nenapojených na systém ústředního vytápění. Výhodou nového produktu je vcelku snadná přeprava (modulární konstrukce má kolečka), snadná manipulace a nevyžaduje stálou přítomnost obsluhy. Navíc jsou TCU zpravidla plně automatizované, takže jejich správa je poměrně jednoduchá. Zároveň je schopen generovat dostatečné množství tepla a nevyžaduje připojení ke komunikaci.
Klasifikace kotelen.
Podle toho, kde se instalace nachází, se rozlišují následující:
· Střecha;
· Vestavěné do budovy;
· Blokově modulární;
· Rám.
V každém topném systému je jeho hlavním prvkem kotel. Plní hlavní funkci - vytápění. V závislosti na tom, na jakém základě celý systém a kotel konkrétně funguje, existují následující typy kotlů :
§ Parní kotle
§ Horká voda;
§ Smíšené;
§ Kotle na diatermický olej.
Jakýkoli topný systém funguje, jak již bylo uvedeno, z jednoho nebo druhého typ suroviny palivo nebo přírodní zdroj. V V závislosti na tom se kotle dělí na:
· Tuhé palivo. K tomu se používá palivové dřevo, uhlí a další druhy pevných paliv.
· Kapalná paliva – olej, benzín, topný olej a další.
· Plyn.
· Smíšené nebo kombinované. Předpokládá se použití různých druhů a druhů paliv.
Úvod
Obecné informace a koncepce o kotelních systémech
1 Klasifikace instalací kotlů
Typy topných kotlů pro vytápění objektů
1 Plynové kotle
2 elektrické kotle
3 Kotle na tuhá paliva
Typy kotlů pro vytápění objektů
1 Plynové trubkové kotle
2 Vodotrubné kotle
Závěr
Bibliografie
Úvod
Při bydlení v mírných zeměpisných šířkách, kde je většinu roku chladno, je nutné zajistit zásobování teplem budovy: obytné budovy, kanceláře a další prostory. Zásobování teplem zajišťuje komfortní bydlení, jde-li o byt nebo dům, produktivní práci, jde-li o kancelář nebo sklad.
Nejprve si ujasněme, co se rozumí pojmem „dodávka tepla“. Zásobování teplem je dodávka horké vody nebo páry do topných systémů budovy. Obvyklými zdroji dodávek tepla jsou tepelné elektrárny a kotelny. Existují dva typy dodávek tepla do budov: centralizované a místní. Při centralizovaném zásobování jsou zásobovány jednotlivé oblasti (průmyslové nebo obytné). Pro efektivní provoz centralizované tepelné sítě je postavena rozdělením do úrovní, práce každého prvku je provést jeden úkol. S každou úrovní se úkol prvku snižuje. Místní zásobování teplem - zásobování teplem jednoho nebo více domů. Centralizované sítě vytápění mají řadu výhod: snížení spotřeby paliva a snížení nákladů, použití nekvalitního paliva, zlepšení hygienického stavu obytných oblastí. Systém centralizovaného zásobování teplem zahrnuje zdroj tepelné energie (KVET), tepelnou síť a teplospotřebiče. Kombinace kogeneračních jednotek vyrábí teplo a energii. Zdroje lokálního zásobování teplem jsou kamna, kotle, ohřívače vody.
Mým cílem je seznámit se s obecnými informacemi a pojmem kotelní systémy, které kotle slouží k zásobování objektů teplem.
1. Obecné informace a pojmy o kotelních systémech
Kotelna je soubor zařízení umístěných ve speciálních místnostech a sloužících k přeměně chemické energie paliva na tepelnou energii páry nebo horké vody. Hlavními prvky instalace kotle jsou kotel, spalovací zařízení (pec), podávací a tahová zařízení.
Kotel je teplosměnné zařízení, ve kterém se teplo z horkých produktů spalování paliva přenáší do vody. V důsledku toho se voda v parních kotlích přeměňuje na páru a v horkovodních ohřívá na požadovanou teplotu.
Spalovací zařízení slouží ke spalování paliva a přeměně jeho chemické energie na teplo ohřátých plynů.
Napájecí zařízení (čerpadla, vstřikovače) jsou určeny pro přívod vody do kotle.
Tažné zařízení se skládá z dmychadel, systému potrubí plyn-vzduch, odvodů kouře a komína, které zajišťují přívod potřebného množství vzduchu do topeniště a pohyb spalin kouřovodem a také jejich odvod. do atmosféry. Produkty spalování, pohybující se kouřovody a přicházející do styku s topnou plochou, předávají teplo vodě.
Pro zajištění hospodárnějšího provozu mají moderní kotlové systémy pomocné prvky: ekonomizér vody a ohřívač vzduchu, které slouží k ohřevu vody, respektive vzduchu; zařízení pro přívod paliva a odstraňování popela, pro čištění spalin a napájecí vody; termoregulační zařízení a automatizační zařízení, které zajišťují normální a nepřetržitý provoz všech částí kotelny.
Podle účelu využití tepelné energie se kotelny dělí na energetické, topenářské a průmyslové a topenářské.
Energetické kotelny dodávají páru do parních elektráren, které vyrábějí elektřinu, a jsou obvykle součástí komplexu elektrárny. Vytápěcí a průmyslové kotelny jsou stavěny v průmyslových podnicích a poskytují tepelnou energii systémům vytápění a větrání, zásobování budov teplou vodou a výrobním procesům. Vytápěcí kotelny jsou určeny pro stejné účely, ale slouží obytným a veřejným budovám. Dělí se na volně stojící, zámkové, tzn. sousedící s jinými budovami a zabudované do budov. V poslední době se stále častěji staví samostatné zvětšené kotelny s očekáváním obsluhy skupiny budov, obytné čtvrti nebo mikročásti. Instalace kotelen vestavěných do obytných a veřejných budov je v současné době povolena pouze s patřičným odůvodněním a dohodou s orgány hygienické kontroly. Nízkopříkonové kotelny (jednotlivé i skupinové) se obvykle skládají z kotlů, oběhových a napájecích čerpadel a tahových zařízení. V závislosti na tomto vybavení se určují především rozměry kotelny. Kotelny středního a vysokého výkonu - 3,5 MW a více - se liší složitostí zařízení a skladbou obslužných a užitkových prostor. Prostorově plánovací řešení těchto kotelen musí splňovat požadavky Sanitárních norem pro projektování průmyslových podniků.
1.1 Klasifikace instalací kotlů
Instalace kotlů se podle charakteru spotřebitelů dělí na energetiku, výrobu a vytápění a vytápění. Podle typu vyráběného chladiva se dělí na páru (pro výrobu páry) a horkou vodu (pro výrobu horké vody).
Elektrárenské kotelny vyrábějí páru pro parní turbíny v tepelných elektrárnách. Takové kotelny jsou obvykle vybaveny kotelními jednotkami vysokého a středního výkonu, které vyrábějí páru se zvýšenými parametry.
Průmyslové topné kotlové systémy (obvykle parní) produkují páru nejen pro průmyslové potřeby, ale také pro vytápění, větrání a zásobování teplou vodou.
Systémy otopných kotlů (převážně horkovodní, ale mohou být i parní) jsou určeny k obsluze otopných soustav průmyslových a bytových prostor.
Podle rozsahu dodávek tepla se topné kotelny dělí na místní (individuální), skupinové a okresní.
Lokální kotelny bývají vybaveny teplovodními kotli, které ohřívají vodu na teplotu nejvýše 115°C nebo parními kotli s pracovním tlakem do 70 kPa. Takové kotelny jsou určeny k zásobování teplem jedné nebo více budov.
Systémy skupinových kotlů poskytují teplo skupinám budov, obytným oblastem nebo malým čtvrtím. Takové kotelny jsou vybaveny jak parními, tak horkovodními kotli, které mají zpravidla vyšší topný výkon než kotle pro lokální kotelny. Tyto kotelny jsou obvykle umístěny ve speciálně vybudovaných samostatných budovách.
Kotle dálkového vytápění slouží k zásobování teplem velkých obytných oblastí: jsou vybaveny poměrně výkonnými horkovodními nebo parními kotli.
2. Typy topných kotlů
.1 Plynové kotle
Pokud je na pozemek přiváděn hlavní plyn, pak je v naprosté většině případů optimální vytápění domu plynovým kotlem, protože nenajdete levnější palivo. Existuje mnoho výrobců a modelů plynových kotlů. Pro snazší pochopení této rozmanitosti rozdělíme všechny plynové kotle do dvou skupin: kotle stojací a nástěnné. Nástěnné a stojací kotle mají různé konstrukce a komponenty.
Stojací kotel je tradiční, konzervativní věc, která za dlouhá desetiletí neprošla velkými změnami. Tepelný výměník stojacích kotlů bývá vyroben z litiny nebo oceli. Existují různé názory na to, který materiál je lepší. Litina je jednak méně náchylná ke korozi, litinový výměník se obvykle vyrábí tlustší, což se může pozitivně projevit na jeho životnosti. Současně má litinový výměník také nevýhody. Je křehčí, a proto existuje riziko vzniku mikrotrhlin během přepravy a nakládání a vykládání. Navíc při provozu litinových kotlů při použití tvrdé vody dochází v důsledku konstrukčních vlastností litinových výměníků tepla a vlastností samotné litiny k jejich zničení v důsledku místního přehřátí. Pokud mluvíme o ocelových kotlích, jsou lehčí a nejsou příliš náchylné na otřesy během přepravy. Zároveň může při nesprávném použití ocelový výměník zkorodovat. Ale není příliš obtížné vytvořit normální provozní podmínky pro ocelový kotel. Je důležité, aby teplota v kotli neklesla pod teplotu rosného bodu. Dobrý projektant vždy dokáže vytvořit systém, který maximalizuje životnost kotle. Všechny stojací plynové kotle lze dále rozdělit do dvou hlavních skupin: s atmosférickými a s nuceným prouděním vzduchu (někdy nazývané výměnné, ventilátorové, namontované) hořáky. První z nich jsou jednodušší, levnější a zároveň fungují tišeji. Kotle s hořáky s nuceným oběhem vzduchu mají vyšší účinnost a jsou znatelně dražší (s ohledem na cenu hořáku). Kotle pro práci s hořáky s nuceným oběhem vzduchu mají možnost instalovat hořáky na plynné nebo kapalné palivo. Výkon stojacích plynových kotlů s atmosférickým hořákem se ve většině případů pohybuje od 10 do 80 kW (existují však firmy vyrábějící výkonnější kotle tohoto typu), zatímco modely s vyměnitelnými nafukovacími
hořáky mohou dosahovat výkonu několika tisíc kW. V našich podmínkách je velmi důležitý další parametr plynového kotle - závislost jeho automatizace na elektřině. Ostatně v naší zemi se často vyskytují problémy s elektřinou - někde je dodávána přerušovaně a někde úplně chybí. Většina moderních plynových kotlů s atmosférickými hořáky pracuje bez ohledu na dostupnost energie. Pokud jde o dovážené kotle, je jasné, že v západních zemích takové problémy nejsou a často se nabízí otázka: existují dobré dovážené plynové kotle, které fungují autonomně od elektřiny? Ano existují. Této autonomie lze dosáhnout dvěma způsoby. Prvním je co nejvíce zjednodušit systém ovládání kotle a díky téměř úplné absenci automatizace dosáhnout nezávislosti na elektřině (platí i pro domácí kotle). V tomto případě může kotel udržovat pouze stanovenou teplotu chladicí kapaliny a nebude se řídit teplotou vzduchu ve vaší místnosti. Druhý způsob, progresivnější, je použití generátoru tepla, který z tepla vyrábí elektřinu potřebnou pro provoz automatiky kotle. Tyto kotle lze používat se vzdálenými pokojovými termostaty, které budou kotel ovládat a udržovat vámi nastavenou pokojovou teplotu.
Plynové kotle mohou být jednostupňové (fungují pouze na jeden výkonový stupeň) a dvoustupňové (2 výkonové stupně), stejně jako s modulací (plynulé řízení) výkonu, neboť plný výkon kotle je potřeba na cca 15- 20% topné sezóny a 80-85% Protože je to zbytečné, je jasné, že je ekonomičtější použít kotel se dvěma úrovněmi výkonu nebo modulací výkonu. Hlavní výhody dvoustupňového kotle jsou: zvýšení životnosti kotle snížením frekvence zapínání/vypínání hořáku, práce na 1. stupni se sníženým výkonem a snížení počtu zapínání/vypínání hořáku umožňuje úsporu plynu a v důsledku toho i peníze.
Nástěnné kotle se objevily poměrně nedávno, ale i za tuto relativně krátkou dobu si získaly mnoho příznivců po celém světě. Jednou z nejpřesnějších a nejkomplexnějších definic těchto zařízení je „mini kotelna“. Tento termín se neobjevil náhodou, protože v malém případě je nejen hořák, výměník tepla a regulační zařízení, ale u většiny modelů také jedno nebo dvě oběhová čerpadla, expanzní nádoba, systém, který zajišťuje bezpečný provoz kotle, manometr, teploměr a mnoho dalších prvků, bez kterých se běžná kotelna neobejde. Navzdory skutečnosti, že nástěnné kotle implementují nejpokročilejší technický vývoj v oblasti vytápění, náklady na „nástěnné kotle“ jsou často 1,5-2krát nižší než náklady na jejich podlahové protějšky. Další významnou výhodou je snadná instalace. Kupující se často domnívají, že snadná instalace je výhodou, která by se měla týkat pouze instalatérů. Není to tak úplně pravda, protože částka, kterou bude muset skutečný spotřebitel zaplatit za instalaci nástěnného kotle nebo za instalaci kotelny, kde je kotel, kotel, čerpadla, expanzní nádoba a mnoho dalšího instalováno samostatně, se velmi liší výrazně. Kompaktnost a možnost osadit nástěnný kotel téměř do každého interiéru je další předností této třídy kotlů.
Navzdory skutečnosti, že nástěnné kotle implementují nejpokročilejší technický vývoj v oblasti vytápění, náklady na „nástěnné kotle“ jsou často 1,5-2krát nižší než náklady na jejich podlahové protějšky. Další významnou výhodou je snadná instalace. Kupující se často domnívají, že snadná instalace je výhodou, která by se měla týkat pouze instalatérů. Není to tak úplně pravda, protože částka, kterou bude muset skutečný spotřebitel zaplatit za instalaci nástěnného kotle nebo za instalaci kotelny, kde je kotel, kotel, čerpadla, expanzní nádoba a mnoho dalšího instalováno samostatně, se velmi liší výrazně. Kompaktnost a možnost osadit nástěnný kotel téměř do každého interiéru je další předností této třídy kotlů.
Podle způsobu odvodu spalin lze všechny plynové kotle rozdělit na modely s přirozeným tahem (k odvodu spalin dochází díky tahu vytvořenému v komíně) a s nuceným tahem (pomocí ventilátoru zabudovaného v kotli). Většina společností vyrábějících nástěnné plynové kotle vyrábí modely s přirozeným i nuceným tahem. Kotle s přirozeným tahem jsou mnohým dobře známé a komín nad střechou nikoho nepřekvapí. Kotle s nuceným tahem se objevily poměrně nedávno a mají mnoho výhod při instalaci a provozu. Jak již bylo uvedeno výše, spaliny jsou z těchto kotlů odváděny pomocí vestavěného ventilátoru. Takové modely jsou ideální pro místnosti bez tradičního komína, protože produkty spalování jsou v tomto případě vypouštěny speciálním koaxiálním komínem, pro který stačí vytvořit pouze otvor ve zdi. Koaxiální komín se také často nazývá „trubka v potrubí“. Vnitřním potrubím takového komína jsou produkty spalování odstraněny na ulici pomocí ventilátoru a vzduch vstupuje přes vnější potrubí. Tyto kotle navíc nespalují kyslík z místnosti, nevyžadují dodatečné proudění studeného vzduchu do budovy z ulice pro podporu spalovacího procesu a snižují investice při instalaci, protože není potřeba vyrábět drahý tradiční komín, místo kterého lze s úspěchem použít krátký a levný koaxiální komín. Kotle s nuceným tahem se používají i v případech, kdy je klasický komín, ale odběr spalovacího vzduchu z místnosti je nežádoucí.
Podle typu zapalování mohou být nástěnné plynové kotle s elektrickým nebo piezo zapalováním. Kotle s elektrickým zapalováním jsou hospodárnější, protože neexistuje podpalovač s neustále hořícím plamenem. Díky absenci neustále hořícího knotu lze použitím kotlů s elektrickým zapalováním výrazně snížit spotřebu plynu, což je nejdůležitější při použití zkapalněného plynu. Úspora zkapalněného plynu může dosáhnout 100 kg za rok. U kotlů s elektrickým zapalováním je ještě jedna výhoda - v případě dočasného výpadku proudu se kotel po obnovení dodávky proudu automaticky zapne, zatímco model s piezo zapalováním bude nutné zapnout ručně.
Podle typu hořáku lze nástěnné kotle rozdělit na dva typy: s běžným hořákem a s modulačním hořákem. Modulační hořák poskytuje nejhospodárnější provozní režim, protože kotel automaticky upravuje svůj výkon v závislosti na potřebě tepla. Modulační hořák navíc poskytuje maximální komfort v režimu TUV a umožňuje udržovat teplotu teplé vody na konstantní, stanovené úrovni.
Většina nástěnných kotlů je vybavena zařízeními, která zajišťují jejich bezpečný provoz. Čidlo přítomnosti plamene tedy vypne přívod plynu při zhasnutí plamene, blokovací termostat vypne kotel při neočekávaném zvýšení teploty kotlové vody, speciální zařízení vypne kotel při výpadku proudu, další zařízení zablokuje kotel když je plyn vypnutý. Nechybí zařízení pro vypnutí kotle při poklesu objemu chladicí kapaliny pod normál a čidlo regulace tahu.
2.2 Elektrické kotle
Existuje několik hlavních důvodů, které omezují rozšíření elektrokotlů: ne všechny oblasti mají možnost alokovat elektrickou energii potřebnou pro vytápění domu (například dům o ploše 200 m2 vyžaduje přibližně 20 kW), velmi vysoké náklady na elektřinu a výpadky proudu. Elektrokotle mají opravdu mnoho výhod. Mezi nimi: relativně nízká cena, snadná instalace, lehké a kompaktní, lze je zavěsit na zeď, v důsledku toho - úspora místa, bezpečnost (žádný otevřený plamen), snadná obsluha, elektrický kotel nevyžaduje samostatnou místnost (kotelna), elektrokotel nevyžaduje instalaci komína, elektrokotel nevyžaduje zvláštní péči, je tichý, elektrokotel je ekologický, nevznikají škodlivé emise ani cizí pachy. V případech, kdy jsou možné výpadky proudu, se navíc často využívá elektrokotel ve spojení se záložním kotlem na tuhá paliva. Stejná možnost se využívá i pro úsporu energie (nejprve je dům vytápěn levným tuhým palivem a poté je teplota automaticky udržována pomocí elektrokotle).
Stojí za zmínku, že při instalaci ve velkých městech s přísnými ekologickými normami a problémy s koordinací elektrické kotle také často překonávají všechny ostatní typy kotlů (včetně plynových). Stručně o konstrukci a konfiguraci elektrokotlů. Elektrický kotel je poměrně jednoduché zařízení. Jeho hlavními prvky jsou výměník tepla, který se skládá z nádrže s elektrickými ohřívači (topnými tělesy) a řídicí a regulační jednotky. Elektrokotle od některých firem jsou dodávány již vybavené oběhovým čerpadlem, programátorem, expanzní nádobou, pojistným ventilem a filtrem. Je důležité si uvědomit, že nízkoenergetické elektrokotle se dodávají ve dvou různých verzích - jednofázové (220 V) a třífázové (380 V).
Kotle o výkonu nad 12 kW se vyrábí většinou pouze třífázové. Drtivá většina elektrokotlů o výkonu nad 6 kW se vyrábí ve vícestupňových verzích, což umožňuje racionálně využívat elektřinu a nezapínat kotel na plný výkon v přechodných obdobích - na jaře a na podzim. Při používání elektrokotlů je nejdůležitější racionální využití energie.
2.3 Kotle na tuhá paliva
Palivem pro kotle na tuhá paliva může být palivové dřevo (dřevo), hnědé nebo černé uhlí, koks, rašelinové brikety. Existují jak „všežravé“ modely, které mohou pracovat se všemi výše uvedenými typy paliv, a modely, které fungují na některé z nich, ale mají vyšší účinnost. Jednou z hlavních výhod většiny kotlů na tuhá paliva je, že s jejich pomocí můžete vytvořit zcela autonomní topný systém. Proto se takové kotle častěji používají v oblastech, kde jsou problémy s dodávkou hlavního plynu a elektřiny. Ve prospěch kotlů na tuhá paliva hovoří ještě dva argumenty – dostupnost a nízká cena paliva. Nevýhoda většiny zástupců kotlů této třídy je také zřejmá - nemohou pracovat v plně automatickém režimu a vyžadují pravidelné přikládání paliva.
Stojí za zmínku, že existují kotle na tuhá paliva, které kombinují hlavní výhodu modelů, které existují již mnoho let - nezávislost na elektřině a jsou schopny automaticky udržovat danou teplotu chladicí kapaliny (vody nebo nemrznoucí směsi). Automatické udržování teploty se provádí následovně. Kotel je vybaven čidlem, které hlídá teplotu chladicí kapaliny. Tento snímač je mechanicky spojen s klapkou. Pokud teplota chladicí kapaliny stoupne nad vámi nastavenou, klapka se automaticky uzavře a proces spalování se zpomalí. Při poklesu teploty se klapka mírně otevře. Toto zařízení tedy nevyžaduje připojení k elektrické síti. Jak bylo uvedeno výše, většina tradičních kotlů na tuhá paliva může pracovat na hnědé a černé uhlí, dřevo, koks a brikety.
Ochrana proti přehřátí je zajištěna přítomností okruhu chladicí vody. Tento systém lze ovládat ručně, tzn. při zvýšení teploty chladicí kapaliny je nutné otevřít ventil na výstupním potrubí chladicí kapaliny (ventil na přívodním potrubí je neustále otevřený). Tento systém lze navíc ovládat i automaticky. K tomu je na výstupním potrubí instalován redukční ventil teploty, který se automaticky otevře, když chladicí kapalina dosáhne maximální teploty. Kromě toho, jakým palivem vytápět svůj domov, je velmi důležité správně zvolit požadovaný výkon kotle. Výkon se obvykle vyjadřuje v kW. K vytápění 10 metrů čtverečních je potřeba přibližně 1 kW výkonu. m dobře izolované místnosti s výškou stropu do 3 m. Je třeba mít na paměti, že tento vzorec je velmi přibližný.
Konečný výpočet výkonu je vhodné svěřit pouze profesionálům, kteří kromě plochy (objemu) zohlední mnoho dalších faktorů, včetně materiálu a tloušťky stěn, typu, velikosti, počtu a umístění oken atd.
Kotle s pyrolýzním spalováním dřeva mají větší účinnost (až 85 %) a umožňují automatickou regulaci výkonu.
Mezi nevýhody pyrolýzních kotlů patří především vyšší cena oproti klasickým kotlům na tuhá paliva. Mimochodem, existují kotle, které pracují nejen na dřevo, ale i kotle na slámu. Při výběru a instalaci kotle na tuhá paliva je velmi důležité dodržet všechny požadavky na komín (jeho výšku a vnitřní průřez).
3. Typy kotlů pro vytápění objektů
dodávka vytápění plynovým kotlem
Existují dva hlavní typy parních kotlů: plynové a vodotrubné. Všechny kotle (žárové, kouřové a kouřové), ve kterých vysokoteplotní plyny procházejí požárními a kouřovými trubkami a odevzdávají teplo vodě obklopující trubky, se nazývají plynové. U vodotrubných kotlů ohřátá voda proudí potrubím a spaliny omývají vnější stranu potrubí. Plynové kotle spočívají na bočních stěnách topeniště, zatímco vodotrubné jsou obvykle připevněny k rámu kotle nebo budovy.
3.1 Plynové trubkové kotle
V moderní tepelné energetice je použití plynových trubkových kotlů omezeno na tepelný výkon cca 360 kW a provozní tlak cca 1 MPa.
Faktem je, že při návrhu vysokotlaké nádoby, jako je kotel, je tloušťka stěny určena danými hodnotami průměru, provozního tlaku a teploty.
Při překročení stanovených mezních parametrů se požadovaná tloušťka stěny ukazuje jako nepřijatelně velká. Kromě toho je nutné vzít v úvahu bezpečnostní požadavky, protože výbuch velkého parního kotle, doprovázený okamžitým uvolněním velkého množství páry, může vést ke katastrofě.
Při současné úrovni technologie a stávajících bezpečnostních požadavcích lze plynové kotle považovat za zastaralé, i když takových kotlů s tepelným výkonem do 700 kW je stále v provozu a slouží průmyslovým podnikům a obytným budovám.
3.2 Vodotrubné kotle
Vodotrubný kotel byl vyvinut jako reakce na stále se zvyšující požadavky na zvýšený výkon páry a tlak páry. Faktem je, že když je pára a vysokotlaká voda v potrubí o nepříliš velkém průměru, požadavky na tloušťku stěny se ukazují jako střední a snadno splnitelné. Vodotrubné parní kotle jsou konstrukčně mnohem složitější než kotle plynové. Rychle se však zahřívají, jsou prakticky odolné proti výbuchu, snadno se přizpůsobují změnám zatížení, snadno se přepravují, jsou snadno konfigurovatelné v designu a snesou značné přetížení. Nevýhodou vodotrubného kotle je, že jeho konstrukce obsahuje mnoho jednotek a komponent, jejichž spoje by neměly umožňovat netěsnosti při vysokých tlacích a teplotách. Kromě toho jsou jednotky takového kotle pracující pod tlakem při opravách obtížně přístupné.
Vodotrubný kotel se skládá ze svazků trubek spojených na svých koncích s bubnem (nebo bubny) středního průměru, celý systém je namontován nad spalovací komorou a uzavřen ve vnějším plášti. Vodicí přepážky nutí spaliny několikrát procházet svazky trubek, což vede k úplnějšímu přenosu tepla. Bubny (různých provedení) slouží jako zásobníky vody a páry; jejich průměr je volen jako minimální, aby se předešlo potížím typickým pro plynové trubkové kotle. Vodotrubné kotle se dodávají v těchto typech: horizontální s podélným nebo příčným bubnem, vertikální s jedním nebo více parními bubny, sálavé, vertikální s vertikálním nebo příčným bubnem a kombinace těchto možností, v některých případech s nuceným oběhem.
Závěr
Závěrem lze tedy říci, že kotle jsou důležitým prvkem v zásobování objektu teplem. Při výběru sázek je nutné zohlednit technické, technicko-ekonomické, mechanické a další ukazatele pro nejlepší typ dodávky tepla do objektu. Instalace kotlů se podle charakteru spotřebitelů dělí na energetiku, výrobu a vytápění a vytápění. Podle typu vyráběného chladiva se dělí na páru a horkou vodu.
Moje práce se zabývá typy kotlů plynových, elektrických, kotlů na tuhá paliva a dále typy kotlů, jako jsou plynové a vodotrubné kotle.
Z výše uvedeného stojí za to vyzdvihnout klady a zápory různých typů kotlů.
Výhody plynových kotlů jsou: hospodárnost ve srovnání s jinými druhy paliv, jednoduchost obsluhy (provoz kotle je plně automatizovaný), vysoký výkon (můžete vytápět velkou plochu), možnost instalace zařízení v kuchyni ( při výkonu kotle do 30 kW, kompaktní velikost, šetrnost k životnímu prostředí (do ovzduší se uvolní málo škodlivých látek).
Nevýhody plynových kotlů: před instalací musíte získat povolení od společnosti Gazgortekhnadzor, nebezpečí úniku plynu, určité požadavky na místnost, kde je kotel instalován, přítomnost automatizace, která blokuje přístup plynu v případě úniku nebo nedostatku větrání.
Výhody elektrokotlů: nízká cena, snadná instalace, skladnost a nízká hmotnost - elektrokotle lze zavěsit na zeď a šetří užitný prostor, bezpečnost (žádný otevřený plamen), snadná obsluha, elektrokotle nevyžadují samostatnou místnost ( kotelna), nevyžadují instalaci komína, nevyžadují zvláštní péči, jsou tiché, šetrné k životnímu prostředí - nevznikají škodlivé emise ani cizí pachy.
Hlavní důvody omezující rozšíření elektrokotlů nejsou ve všech oblastech, je možné alokovat několik desítek kilowattů elektřiny, poměrně vysoká cena elektřiny a výpadky proudu.
Nejprve vyzdvihněme nevýhody kotlů na tuhá paliva: v první řadě kotle na tuhá paliva využívají tuhá paliva, která mají relativně nízký přenos tepla. Abyste správně vytopili velký dům, budete muset strávit spoustu paliva a času. Palivo navíc vyhoří celkem rychle – za dvě až čtyři hodiny. Poté, pokud není dům dostatečně vytápěn, budete muset oheň znovu zapálit. Navíc k tomu budete muset nejprve vyčistit topeniště od vytvořeného uhlí a popela. Teprve poté bude možné přilít palivo a znovu zapálit oheň. To vše se provádí ručně.
Na druhou stranu kotle na tuhá paliva mají i některé výhody. Například nebýt vybíravý ohledně paliva. Dokážou totiž efektivně fungovat na všechny druhy pevných paliv – dřevo, rašelinu, uhlí a obecně vše, co může hořet. Takové palivo lze samozřejmě rychle a nepříliš draze sehnat ve většině regionů naší země, což je vážný argument ve prospěch kotlů na tuhá paliva. Tyto kotle jsou navíc zcela bezpečné, takže je lze instalovat buď do sklepa domu, nebo jen poblíž. Zároveň si můžete být jisti, že kvůli úniku paliva nedojde k strašlivému výbuchu. Samozřejmě nemusíte vybavovat speciální místo pro skladování paliva - zakopejte nádrže na plyn nebo naftu do země.
V současné době existují dva hlavní typy parních kotlů, a to plynotrubné a vodotrubné. Plynové trubkové kotle zahrnují kotle, ve kterých plyny o vysoké teplotě proudí uvnitř plamencových a kouřových trubek, čímž odevzdávají teplo vodě, která obklopuje trubky. Kotle na vodní trubky se vyznačují tím, že potrubím protéká ohřátá voda a vnější strana potrubí je omývána plyny.
Bibliografie
1.Boyko E.A., Shpikov A.A., Instalace kotlů a parní generátory (konstrukční charakteristiky jednotek energetických kotlů) - Krasnojarsk, 2003.
.Brjuchanov O.N. Jednotky plynových kotlů. Učebnice. INFRA-M. - 2007.
.GOST 23172-78. Kotlystacionární. Termíny a definice. - Definice kotlů „k výrobě páry nebo k ohřevu vody pod tlakem“.
.Dvoinishnikov V.A. et al. Návrh a výpočet kotlů a kotlových instalací: Učebnice pro technické školy se specializací „Kotelnictví“ / V.A. Dvoinishnikov, L.V. Deev, M.A. Izjumov. - M.: Strojírenství, 1988.
.Levin I.M., Botkachik I.A., Odsavače kouře a ventilátory výkonných elektráren, M. - L., 1962.
.Maksimov V.M., Kotel s velkou parní kapacitou, M., 1961.
.Tichomirov K.V. Sergeenko E. S. "Topenářství, zásobování teplem a plynem a ventilace." Učebnice pro univerzity. 4. vyd., revidováno. a doplňkové - M.: Stroyizdat, 1991
.Encyklopedie "Around the World" je populárně vědecká online encyklopedie.
Doučování
Potřebujete pomoc se studiem tématu?
Naši specialisté vám poradí nebo poskytnou doučovací služby na témata, která vás zajímají.
Odešlete přihlášku uvedením tématu právě teď, abyste se dozvěděli o možnosti konzultace.
Vodní pára se používá v parních strojích, parních elektrárnách tepelných elektráren, v technologických zařízeních podniků, v systémech vytápění, ventilace a zásobování horkou vodou průmyslových, veřejných a obytných budov. Teplá voda - především v systémech vytápění a větrání budov, jakož i pro potřeby instalatérství výroby a obyvatel. Někdy - pro dodávku tepla spotřebitelům procesu. V mnoha případech se pára nebo horká voda vyráběná v kotlích používá jako chladivo pro dodávku tepla do topných bodů, nazývaných ústřední topné body (CHP), ve kterých jsou instalovány výměníky tepla (rekuperační nebo směšovací) pro ohřev vody cirkulující mezi ústředními topnými body. topného bodu a k nim připojených spotřebičů (dvouokruhové okruhy). Spotřebiče je také možné napojit na stanice ústředního vytápění prostřednictvím doplňkových topných bodů (kotelny) pro dodávku tepla jednotlivým nebo skupinám spotřebitelů (tříokruhová schémata). Další podrobnosti viz [9].
Pára a horká voda v kotelnách, s výjimkou kotelen s jadernými reaktory, se získávají pomocí tepla spalovaného organického paliva ve speciálních jednotkách nazývaných parní, vodní a parovodní topné kotle.
Podle účelu se kotelny dělí na energetické, průmyslové, průmyslové vytápění, kotelny veřejného sektoru (KBS) nebo bydlení a komunální služby (HCS). Ty pokrývají tepelné potřeby bydlení a komunálních služeb především pro vytápění a zásobování teplou vodou. Energetické kotelny jsou určeny k zásobování párou turbogenerátorů tepelných elektráren (TPP) a parních strojů. Energetická kotelna je nedílnou součástí tepelné elektrárny. Průmyslové kotelny poskytují páru a horkou vodu pro technologické spotřebiče a systémy vytápění, ventilace, klimatizace a zásobování teplou vodou.
V průmyslu jsou velkými technologickými spotřebiteli páry odpařovací, destilační, rektifikační, sušárny, chemické reaktory, zařízení pro sorpčně-desorpční čištění zemního plynu od sirovodíku a oxidu uhličitého, pračky, lisy, vyhřívané lázně galvanických linek, stroje pro laminování (potahování polymerovými fóliemi) papír atd.
V tabulce V tabulce 1.1 jsou uvedeny některé charakteristiky spotřeby tepla podniků v různých odvětvích [2].
Průmyslové topné kotelny jsou určeny k výrobě páry nebo horké vody, používané jak ve výrobě, tak k vytápění průmyslových, administrativních a jiných budov na území podniku, jakož i vytápění a zásobování teplou vodou v blízkých obytných oblastech.
Parní kotle se nejčastěji instalují do průmyslových a průmyslových kotelen. Vytápěcí kotelny produkují převážně teplou vodu určenou pro vytápění objektů a uspokojování potřeb domácností obyvatel. Proto se při vytápění kotelen používají jak parní, tak horkovodní kotle. Na moderních zásobovacích stanicích tepla pro bydlení a komunální služby jsou především bojlery na ohřev vody. A parní kotle, které jsou tam k dispozici, mají pokrýt vlastní potřeby stanice, především zásobování párou pro průmysl topných olejů (v plynových kotelnách se topný olej používá jako záložní nebo nouzové palivo). Slibným směrem je použití kombinovaných parovodních topných kotlů v topných kotlích. V posledních deseti letech se rozšířily také autonomní střešní a blokové modulové kotelny, parní a vodní vytápění. Blokové modulové kotelny jsou instalovány ve výrobě a dodávány na místo instalace ve smontovaném stavu. K jejich uvedení do provozu stačí po dodání namontovat, připojit ke spotřebičům a zdroji přívodu paliva a předepsaným způsobem provést uvedení do provozu.
Základní tepelná schémata parního a horkovodního kotle jsou na obr. 1.1 a 1.2.
Podle počtu odběratelů připojených ke zdroji tepla pro bydlení a komunální služby se rozlišují kotelny okresní, skupinové a individuální [1]. Okresní a skupinové kotelny jsou umístěny zpravidla v samostatných budovách. Individuální – často ve sklepech nebo na střechách vytápěných objektů. Autonomní automatizované střešní kotelny na zemní plyn se rozšířily až v posledních letech.
Rýže. 1.1. Schéma tepelného diagramu parní kotelny
1 – kotelní jednotky; 2 – sběrač živé páry; 3 – redukční jednotka; 4 – sběrač páry R= 0,6 MPa; 5 – sběrač páry R= 0,3…0,12 MPa; 6 – kontinuální ofukovací separátor; 7 – parovodní ohřívače; 8 – chladiče kondenzátu po parovodních ohřívačích; 9 – tepelný odvzdušňovač; 10 – chladič par; 11 – ohřívač vody; 12 – parovodní ohřívač; 13 – zařízení na chemickou úpravu vody; 14 – elektricky poháněná podávací čerpadla; 15 – parní napájecí čerpadla; 16 – síťová čerpadla; 17 – doplňovací čerpadlo;
symboly potrubí: T1 – teplá voda dodávaná pro vytápění a větrání (HV); T2 – vratná voda z topného systému; T21 – zpětný chod, po zahřátí v chladiči kondenzátu (OK); T3 – zásobování teplou užitkovou vodou, zásobování; T4 – vratná voda z teplovodního systému; T5 – teplá voda pro technologické potřeby; T6 - vratná voda po technologických potřebách; T61 – vratná voda po OK; T71 – pára z kotle; T73 – pár za redukčním zařízením ( R= 0,3...0,12 MPa); T72 – pár po zmenšení ( R= 0,6 MPa); T74 – pára z kontinuálního ofukovacího separátoru; T79 – pára z odvzdušňovače; T81 – kondenzát při R= 0,6 MPa; T82 – kondenzát při R= 0,2 MPa; T84 – kondenzát z výroby; T91 – napájecí voda; T92 – nepřetržité foukání; T93 – proplachovací voda po odpaření; B1 – surová voda z vodovodu; B20 – voda po chemické úpravě vody
Rýže. 1.2. Schéma tepelného schématu teplovodní kotelny
1 – teplovodní bojler; 2 – síťové čerpadlo; 3 – recirkulační čerpadlo; 4 – regulátor recirkulace; 5 – regulátor teploty přívodní vody; 6 – vakuový odvzdušňovač; 7 – chladič par odvzdušňovače; 8 – výměník tepla voda-voda; 9 – čerpadlo na chemicky čištěnou vodu; 10 – ejektor plyn-voda; 11 – nádrž na zásobování pracovní vodou; 12 – čerpadlo surové vody; 13 – výměník-ohřívač surové vody; 14 – přečerpávací čerpadlo; 15 – zásobník doplňovací vody; 16 – doplňovací čerpadlo; 17 – regulátor teploty vody před odvzdušňovačem; a, b – dodávka a zpětný odběr teplé vody z výroby; c – surová voda z kohoutku; d – vracení síťové vody
hořáky
úpravny vody
kotlové potrubí, uzavírací ventily
generátory tepla
ukazatele hladiny vody
senzory a ovladače
a mnohem víc
Plynové kotelny
Plynové kotelny jsou dnes nejběžnějším typem instalací kotlů. Zjevnou výhodou jsou jejich nízké stavební a provozní náklady ve srovnání s jinými typy instalací kotlů. Rozsáhlá síť plynovodů v zemi, která se neustále rozvíjí, umožňuje dodávku plynu téměř do jakéhokoli místa. To vede ke snížení nákladů na dodávku provozního paliva konvenční dopravou. Plyn má navíc oproti jiným druhům paliv vyšší tepelnou kapacitu a přenos tepla, po spalování zanechává méně škodlivých látek.V průmyslových podnicích jsou plynové kotelny hlavním zdrojem tepla pro technologické procesy a pro zásobování teplem pracujícího personálu. Plynové kotelny se zároveň začaly častěji objevovat i v soukromých obytných domech. Lidé oceňovali výhody takových instalací.
Plynové kotelny jsou nenahraditelným zdrojem energie, levnější než elektřina.
Modulární kotelny
Modulární kotelny jsou hotové inženýrské systémy, které lze snadno přepravovat a instalovat kdekoli. Pomocí modulárních kotelen můžete výrazně ušetřit na návrhu a instalaci, protože tyto systémy jsou obvykle instalovány hotové v kontejneru a vybaveny veškerým potřebným vybavením pro provoz a automatizaci procesu.Modulární kotelny zahrnují následující vybavení:
teplovodní kotle
technologické vybavení
automatizační systémy
systémy úpravy vody
a mnohem víc
Kotel je teplosměnné zařízení, ve kterém se teplo z horkých produktů spalování paliva přenáší do vody. V důsledku toho se voda v parních kotlích přeměňuje na páru a v horkovodních ohřívá na požadovanou teplotu.
Spalovací zařízení slouží ke spalování paliva a přeměně jeho chemické energie na teplo ohřátých plynů.
Napájecí zařízení (čerpadla, vstřikovače) jsou určeny pro přívod vody do kotle.
Tažné zařízení se skládá z dmychadel, systému potrubí plyn-vzduch, odvodů kouře a komína, které zajišťují přívod potřebného množství vzduchu do topeniště a pohyb spalin kouřovodem a také jejich odvod. do atmosféry. Produkty spalování, pohybující se kouřovody a přicházející do styku s topnou plochou, předávají teplo vodě.
Pro zajištění hospodárnějšího provozu mají moderní kotlové systémy pomocné prvky: ekonomizér vody a ohřívač vzduchu, které slouží k ohřevu vody, respektive vzduchu; zařízení pro přívod paliva a odstraňování popela, pro čištění spalin a napájecí vody; termoregulační zařízení a automatizační zařízení, které zajišťují normální a nepřetržitý provoz všech částí kotelny.
Klasifikace.
Blokové modulové kotelny s výkonem od 200 kW do 10000 kW (modelová řada)
K dispozici jsou individuálně navržené kotelny různých typů:
Střešní kotelny
Volně stojící kotelny
Blokové a modulové kotelny
Vestavěné kotelny
Přistavěné kotelny
Přenosné a mobilní kotelny
Všechny provozní parametry jsou řízeny automatizovanými řídicími systémy bez přítomnosti člověka.
Sloučenina kotelny v základní verzi:
Kotle na ohřev vody
Spolehlivost dodávky tepla je zaručena přítomností v kompozici kotelny minimálně dvě kotelní jednotky, reprezentované ocelovými trubkovými kotli od spolehlivých a na ruském trhu úspěšně prověřených německých firem Buderus, Viessmann.
hořáky Weishaupt
Používají se v kotelnách hořáky od německé firmy Weishaupt. Používá se ke spalování zemního plynu LN hořáky zajišťující nízký obsah škodlivých nečistot ve zplodinách spalování.
Domácí plyn
Zařízení systému zásobování plynem kotelny reguluje průtok plynu a řídí úrovně minimálního a maximálního tlaku plynu. V případě mimořádných situací průtok plynu do kotelna automaticky zastaví.
Regulace teploty vody v síti
Používají se mikroprocesorové programovatelné regulátory, které automaticky řídí systém pro regulaci teploty síťové vody v závislosti na venkovní teplotě a potřebách spotřebitele.
Čerpací zařízení
Nezávislý provoz zajišťují čerpadla kotlového okruhu kotle. Dvojitá oběhová čerpadla v síťovém okruhu zaručují 100% redundanci.
Úprava vody a udržování tlaku v topném systému
Jednotka na úpravu vody snižuje tvrdost kotlové vody a zabraňuje tvorbě vodního kamene na teplosměnných plochách zařízení. Zařízení pro udržování tlaku automaticky doplňuje kotel a okruhy sítě vodou a zajišťuje tak požadovanou úroveň tlaku v topném systému.
Hydraulický separátor
Zařízení pro hydraulické odpojení kotlových a síťových okruhů umožňuje stabilní provoz kotelny v systémech s velkým objemem vody při intenzivní dynamice změn průtoků, teploty a tlaku.
Signalizace
V kotelnách jsou instalovány požární signalizace a plynové signalizace na metan a oxid uhelnatý.
Měřící zařízení
Používají se přístrojové a měřicí přístroje registrované ve Státním registru měřidel, které umožňují:
– vyúčtování dodané tepelné energie
– účtování spotřeby studené vody
- měření spotřeby plynu
– měření spotřebované elektřiny
– kontrola provozních parametrů zařízení kotelny.
Komplexní automatizace
Integrovaný automatizační systém zajišťuje stabilní provoz kotelen bez neustálé přítomnosti personálu údržby. Dálkové ovládání chodu hlavního zařízení kotelny se provádí pomocí dálkového poplachového ovládacího panelu (je součástí dodávky).
Modemová komunikace pro vzdálený dispečink
Kotelny v době instalace nebo v jakémkoliv období dalšího provozu je lze připojit k moderním systémům vzdáleného dispečinku. Komplexní automatizační systém má vestavěnou modemovou jednotku pro přenos dat o provozu zařízení kotelny prostřednictvím telefonních komunikačních kanálů nebo internetu.
Kouřovody
Vnější a vnitřní stěny komínů jsou vyrobeny z nerezové oceli a izolovány tuhou izolací z minerální vlny. Použité komíny mají certifikát o shodě s normami požární bezpečnosti. Pro každý topný kotel je instalováno samostatné potrubí. Komíny o výšce 6 metrů jsou součástí dodávky pro kotelny od 200 kW do 10 MW. V případě potřeby může kupující komín odmítnout a má také možnost instalovat komíny jiné výšky.
Kotelny, v závislosti na velikosti a množství kotle, sestávají z jednoho nebo více bloků. Kovový rám modulů je v závislosti na klimatických podmínkách izolován tuhými třívrstvými sendvičovými panely s izolací z minerální vlny o tloušťce 80 až 150 mm. Charakteristiky modulových obvodových konstrukcí odpovídají regulačním požadavkům na požární odolnost a požární bezpečnost.
Nízkopříkonové kotelny (jednotlivé i skupinové) se obvykle skládají z kotlů, oběhových a napájecích čerpadel a tahových zařízení. V závislosti na tomto vybavení se určují především rozměry kotelny.
Kotelny středního a vysokého výkonu - 3,5 MW a více - se liší složitostí zařízení a skladbou obslužných a užitkových prostor. Prostorově plánovací řešení těchto kotelen musí splňovat požadavky Sanitárních norem pro projektování průmyslových podniků (SI 245-71), SNiP P-M.2-72 a 11-35-76.
Klasifikace instalací kotlů
Instalace kotlů se podle charakteru spotřebitelů dělí na energetiku, výrobu a vytápění a vytápění. Podle typu vyráběného chladiva se dělí na páru (pro výrobu páry) a horkou vodu (pro výrobu horké vody).
Elektrárenské kotelny vyrábějí páru pro parní turbíny v tepelných elektrárnách. Takové kotelny jsou obvykle vybaveny kotelními jednotkami vysokého a středního výkonu, které vyrábějí páru se zvýšenými parametry.
Průmyslové topné kotlové systémy (obvykle parní) produkují páru nejen pro průmyslové potřeby, ale také pro vytápění, větrání a zásobování teplou vodou.
Systémy otopných kotlů (převážně horkovodní, ale mohou být i parní) jsou určeny k obsluze otopných soustav průmyslových a bytových prostor.
Podle rozsahu dodávek tepla se topné kotelny dělí na místní (individuální), skupinové a okresní.
Lokální kotelny bývají vybaveny teplovodními kotli, které ohřívají vodu na teplotu nejvýše 115°C nebo parními kotli s pracovním tlakem do 70 kPa. Takové kotelny jsou určeny k zásobování teplem jedné nebo více budov.
Systémy skupinových kotlů poskytují teplo skupinám budov, obytným oblastem nebo malým čtvrtím. Takové kotelny jsou vybaveny jak parními, tak horkovodními kotli, které mají zpravidla vyšší topný výkon než kotle pro lokální kotelny. Tyto kotelny jsou obvykle umístěny ve speciálně vybudovaných samostatných budovách.
Kotle dálkového vytápění slouží k zásobování teplem velkých obytných oblastí: jsou vybaveny poměrně výkonnými horkovodními nebo parními kotli.
kotelna s parními kotli. Instalace se skládá z parního kotle, který má dva bubny – horní a spodní. Bubny jsou mezi sebou spojeny třemi svazky trubek, které tvoří topnou plochu kotle. Při provozu kotle je spodní buben naplněn vodou, horní buben vodou ve spodní části a nasycenou vodní párou v horní části. Ve spodní části kotle je topeniště s mechanickým roštem na spalování tuhého paliva. Při spalování kapalného nebo plynného paliva se místo roštu instalují trysky nebo hořáky, kterými je palivo spolu se vzduchem přiváděno do topeniště. Kotel je omezen zděnými zdmi - vyzdívkou.
Instalace kotlů umístěných ve speciálně určených oblastech, kam nemají cizí osoby přístup. A topné sítě a teplovody spojují kotelny a spotřebitele.
Klasifikace kotelen.
Moderní kotlové systémy mají různé klasifikace. Každý z nich je založen na určitém principu nebo určitých hodnotách. Dnes existuje několik hlavních rozdílů:
Umístění.
Podle toho, kde se instalace nachází, se rozlišují následující:
Střecha;
Vestavěný do budovy;
Blokově modulární;
Rám.
Parní kotle
Horká voda;
Smíšený;
Kotle na diatermický olej.
Tuhé palivo. K tomu se používá palivové dřevo, uhlí a další druhy pevných paliv.
Kapalná paliva - olej, benzín, topný olej a další.
Plyn.
Smíšené nebo kombinované. Předpokládá se použití různých druhů a druhů paliv.
Kotle jako technická zařízení na výrobu páry nebo horké vody se vyznačují různými konstrukčními formami, principy činnosti, druhy používaných paliv a výrobními ukazateli. Současně lze všechny kotle podle způsobu organizace pohybu vody a směsi páry a vody rozdělit do následujících dvou skupin:
Kotle s přirozenou cirkulací;
Kotle s nuceným pohybem chladiva (voda, směs pára-voda).
V moderních topenářských a topenářských-průmyslových kotelnách se k výrobě páry používají především kotle s přirozenou cirkulací a k výrobě teplé vody kotle s nuceným pohybem chladiva pracující na přímoproudém principu.
Moderní parní kotle s přirozenou cirkulací jsou vyrobeny z vertikálních trubek umístěných mezi dvěma kolektory (bubny). Jedna část potrubí, nazývaná vyhřívané „stoupací trubky“, je ohřívána hořákem a produkty spalování, a druhá, obvykle nevyhřívaná část potrubí, je umístěna mimo kotel a nazývá se „sestupné potrubí“. Ve vyhřívaných zvedacích trubkách se voda ohřeje k varu, částečně se odpaří a ve formě směsi pára-voda se dostává do kotlového tělesa, kde se rozdělí na páru a vodu. Spouštěním nevyhřívaných trubek se voda z horního bubnu dostává do spodního kolektoru (bubnu).
Pohyb chladiva u kotlů s přirozenou cirkulací se uskutečňuje v důsledku hnacího tlaku vytvářeného rozdílem hmotností vodního sloupce ve spouštěcích potrubích a sloupce směsi páry a vody ve stoupacích potrubích.
U parních kotlů s vícenásobným nuceným oběhem jsou topné plochy provedeny ve formě hadů, které tvoří cirkulační okruhy. Pohyb vody a směsi páry a vody v těchto okruzích se provádí pomocí oběhového čerpadla.
U přímoproudých parních kotlů je cirkulační poměr jednotný, tzn. Napájecí voda se při zahřívání postupně mění na směs páry a vody, nasycenou a přehřátou páru. U teplovodních kotlů se voda pohybující se po cirkulačním okruhu ohřeje jednou otáčkou z počáteční na konečnou teplotu.
Podle typu chladicí kapaliny se kotle dělí na horkovodní a parní. Hlavními ukazateli teplovodního kotle jsou tepelný výkon, tzn. topný výkon a teplota vody; Hlavními ukazateli parního kotle jsou výkon páry, tlak a teplota.
Teplovodní kotle, jejichž účelem je získávat teplou vodu stanovených parametrů, se používají pro dodávku tepla do topných a ventilačních systémů, domácností a technologických spotřebitelů. Teplovodní kotle, obvykle pracující na přímoproudém principu s konstantním průtokem vody, jsou instalovány nejen v tepelných elektrárnách, ale také v dálkovém vytápění, teplárenství a průmyslových kotelnách jako hlavní zdroj dodávek tepla.
Parní kotel je zařízení určené k výrobě syté nebo přehřáté páry a také k ohřevu vody (topný kotel).
Na základě relativního pohybu teplosměnných médií (spalin, vody a páry) lze parní kotle (vyvíječe páry) rozdělit do dvou skupin: kotle vodotrubné a kotle teplotrubné. Ve vodních trubkových parogenerátorech se voda a směs páry a vody pohybují uvnitř potrubí a spaliny omývají vnější stranu potrubí. V Rusku se ve 20. století používaly hlavně vodní trubkové kotle Shukhov. U požárních trubek se naopak spaliny pohybují uvnitř trubek a voda omývá trubky ven.
Parogenerátory se na principu pohybu vody a směsi páry a vody dělí na jednotky s přirozenou cirkulací a s nuceným oběhem. Ty se dělí na přímý průtok a vícenásobný nucený oběh.
Jako podávací čerpadlo se zpravidla používá třípístové vysokotlaké čerpadlo řady P21/23-130D nebo P30/43-130D.
Kotle nad kritickým tlakem (SCP) - tlak páry nad 22,4 MPa.
Hlavní prvky parních a horkovodních kotlů
Pece na spalování plynných, kapalných a pevných paliv. Při spalování plynu a topného oleje, ale i pevných práškových uhelných paliv se obvykle používají komorové pece. Topeniště je omezeno přední, zadní, boční stěnou a také dnem a obloukem. Podél stěn topeniště jsou umístěny odpařovací topné plochy (varné trubky) o průměru 50...80 mm, které přijímají vyzařované teplo z hořáku a zplodin hoření. Při spalování plynných nebo kapalných paliv většinou nedochází pod komorovým topeništěm k prosévání a v případě uhelného prachu je ve spodní části spalovací komory vytvořen „studený“ trychtýř pro odvádění popela padajícího z hořícího hořáku.
Horní konce trubek jsou srolovány do bubnu a spodní konce jsou spojeny s kolektory válcováním nebo svařováním. U řady kotlů jsou varné trubky zadní clony před připojením k bubnu umístěny v horní části topeniště v několika řadách, přesazeně a tvořící girlandu.
K obsluze topeniště a plynovodů v kotelní jednotce se používá tato zařízení: průlezy, uzamykatelná dvířka, kukátka, explozivní ventily, šoupátka, rotační klapky, dmychadla, tryskače.
Uzavíratelná dvířka a otvory ve vyzdívky jsou určeny pro revizní a opravárenské práce při odstavení kotle. Peepers slouží ke sledování procesu spalování paliva v topeništi a stavu konvekčních kouřovodů. Výbušné pojistné ventily slouží k ochraně vyzdívky před destrukcí při prasknutí v topeništi a kouřovodech kotle a instalují se do horních částí topeniště, posledního kouřovodu jednotky, ekonomizéru a klenby.
Litinové kouřové klapky nebo rotační klapky se používají k regulaci průvanu a vypnutí prasete.
Při práci na plynné palivo, aby se během přestávky v práci zabránilo hromadění hořlavých plynů v topeništích, komínech a prasatech instalace kotle, musí být v nich vždy udržován malý tah; K tomu musí mít každé jednotlivé kotlové prase vlastní šoupátko s otvorem v horní části o průměru minimálně 50 mm pro prefabrikát.
Dmychadla a tryskače jsou určeny k čištění topných ploch od popela a sazí.
Bubny parního kotle. Je třeba poznamenat, že bubny parních kotlů mají víceúčelový účel, zejména se v nich provádějí následující procesy:
Separace směsi páry a vody z vyhřívaných zvedacích trubek na páru a vodu a sběr páry;
Příjem napájecí vody z ekonomizéru vody nebo přímo z napájecího potrubí;
Úprava vody v kotli (termální a chemické změkčování vody);
Nepřetržité foukání;
Sušení páry z kapiček vody z kotle;
Mycí pára ze solí rozpuštěných v ní;
Ochrana proti nadměrnému tlaku páry.
Bubny kotle jsou vyrobeny z kotlové oceli s lisovaným dnem a průlezy. Vnitřní část objemu bubnu naplněná do určité úrovně vodou se nazývá objem vody a část naplněná párou při provozu kotle se nazývá objem páry. Povrch vroucí vody v bubnu, oddělující objem vody od objemu páry, se nazývá odpařovací zrcadlo. U parního kotle se horkými plyny omyje pouze ta část bubnu, která je uvnitř chlazena vodou. Linie oddělující povrch zahřátý plyny od nezahřátého se nazývá požární linie.
Směs páry a vody protéká stoupajícími varnými trubkami svinutými do dna bubnu. Z bubnu je voda přiváděna spodním potrubím do spodních kolektorů.
Na povrchu odpařovací plochy se objevují emise, vyvýšeniny a dokonce i fontány a do páry se může dostat značné množství kapiček kotlové vody, což snižuje kvalitu páry v důsledku zvýšení obsahu jejích solí. Kapky kotlové vody se odpařují a soli v nich obsažené se usazují na vnitřním povrchu přehříváku, čímž se zhoršuje přenos tepla, v důsledku čehož se zvyšuje teplota jeho stěn, což může vést k jejich vyhoření. Soli se také mohou usazovat v armaturách parního potrubí a vést ke ztrátě těsnosti.
Pro zajištění rovnoměrného proudění páry do parního prostoru bubnu a snížení jeho vlhkosti se používají různá separační zařízení.
Ke snížení možnosti usazování vodního kamene na odpařovacích topných plochách se používá úprava vody uvnitř kotle: fosfátování, alkalizace a použití komplexonů.
Fosfátování je určeno k vytvoření podmínek v kotlové vodě, za kterých se uvolňují látky tvořící kámen ve formě nepřilnavého kalu. K tomu je nutné udržovat určitou zásaditost kotlové vody.
Na rozdíl od fosfátování může úprava vody pomocí komplexonů zajistit kotelní vodu bez vodního kamene a kalu. Jako komplexon se doporučuje používat sodnou sůl Trilon B.
Udržování přijatelného obsahu solí v kotlové vodě se provádí proplachováním kotle, tzn. tím, že se z něj odebere nějaká část kotlové vody, která má vždy vyšší koncentraci solí než napájecí voda.
Pro postupné odpařování vody je kotlové těleso rozděleno přepážkou na několik oddílů, které mají nezávislé cirkulační okruhy. Jedno z oddělení, nazývané „čisté“ oddělení, přijímá napájecí vodu. Při průchodu cirkulačním okruhem se voda odpařuje a obsah soli v kotlové vodě v čistém prostoru stoupne na určitou úroveň. Pro udržení obsahu soli v této komoře je část kotlové vody z čisté komory nasměrována gravitací přes speciální otvor - difuzér ve spodní části přepážky do jiné komory, nazývané „sůl“, protože obsah soli v je výrazně vyšší než v čistém prostoru.
Průběžné foukání vody se provádí z místa s největší koncentrací solí, tzn. z přihrádky na sůl. Pára generovaná v obou odpařovacích stupních se míchá v parním prostoru a vystupuje z bubnu řadou trubek umístěných v jeho horní části.
Se zvyšujícím se tlakem je pára schopna rozpouštět některé nečistoty v kotlové vodě (kyselina křemičitá, oxidy kovů).
Pro snížení obsahu soli v páře některé kotle využívají proplachování párou napájecí vodou.
Kotlové přehříváky. Výroba přehřáté páry ze suché syté páry se provádí v přehříváku. Přehřívák je jedním z nejkritičtějších prvků kotlové jednotky, protože ze všech topných ploch pracuje v nejnáročnějších teplotních podmínkách (teplota přehřátí až 425 °C). Přehřívací cívky a kolektory jsou vyrobeny z uhlíkové oceli.
Podle způsobu absorpce tepla se přehříváky dělí na konvekční, radiačně-konvektivní a sálavé. Nízkotlaké a středotlaké kotlové jednotky využívají konvekční přehříváky páry s vertikálním nebo horizontálním uspořádáním potrubí. K výrobě páry s teplotou přehřátí vyšší než 500 °C se používají kombinované přehříváky páry, tzn. v nich jedna část povrchu (sálavé) vnímá teplo v důsledku záření a druhá část - konvekcí. Sálavá část topné plochy přehříváku je umístěna ve formě clon přímo v horní části spalovací komory.
V závislosti na směrech pohybu plynů a páry existují tři hlavní schémata připojení přehřívače k proudu plynu: přímý proud, ve kterém se plyny a pára pohybují stejným směrem; protiproud, kde se plyny a pára pohybují v opačných směrech; smíšené, ve kterém v jedné části spirály přehříváku se plyny a pára pohybují přímo a ve druhé - v opačných směrech.
Optimální z hlediska provozní spolehlivosti je schéma spínání smíšeného přehříváku, ve kterém je první část přehříváku podél toku páry protiproudá a dokončení přehřátí páry probíhá v její druhé části přímým prouděním chladiva. V tomto případě bude v některých výměnících umístěných v oblasti nejvyššího tepelného zatížení přehříváku na začátku plynového potrubí mírná teplota páry a dokončení přehřátí páry nastane při nižší tepelné zátěži. zatížení.
Teplota páry v kotlích s tlaky do 2,4 MPa není regulována. Při tlaku 3,9 MPa a vyšším se teplota reguluje následujícími způsoby: vstřikování kondenzátu do páry; použití povrchových chladičů; pomocí regulace plynu změnou průtoku spalin přehřívačem nebo posunutím polohy hořáku v topeništi pomocí rotačních hořáků.
Přehřívák musí mít manometr, pojistný ventil, uzavírací ventil pro odpojení přehříváku od parního potrubí a zařízení na měření teploty přehřáté páry.
Ekonomizéry vody. V ekonomizéru je napájecí voda ohřívána spalinami předtím, než je dodávána do kotle s využitím tepla produktů spalování paliva. Spolu s předehřevem je možné částečné odpaření napájecí vody vstupující do kotlového tělesa. Podle teploty, na kterou se voda ohřívá, se ekonomizéry dělí na dva typy – nevroucí a vroucí. V bezvarných ekonomizérech se podle podmínek spolehlivosti jejich provozu voda ohřívá na teplotu 20 °C pod teplotou syté páry v parním kotli nebo na teplotu varu vody při stávajícím provozním tlaku v horkém -bojler na vodu. Ve varných ekonomizérech dochází nejen k ohřevu vody, ale i k jejímu částečnému (až 15 % %) odpařování.
Podle kovu, ze kterého jsou ekonomizéry vyrobeny, se dělí na litinu a ocel. Litinové ekonomizéry se používají při tlaku v kotlovém tělese nejvýše 2,4 MPa, ocelové lze použít při jakémkoli tlaku. U litinových ekonomizérů je vaření vody nepřijatelné, protože to vede k vodnímu rázu a zničení ekonomizéru. Pro čištění topné plochy mají ekonomizéry vody ofukovací zařízení.
Ohřívače vzduchu. V moderních kotelních jednotkách hraje velmi významnou roli ohřívač vzduchu, který přijímá teplo z výfukových plynů a předává je do vzduchu, snižuje nejnápadnější položku tepelných ztrát s výfukovými plyny. Při použití ohřátého vzduchu se zvyšuje teplota spalování paliva, zintenzivňuje se spalovací proces a zvyšuje se účinnost kotlové jednotky. Zároveň se při instalaci ohřívače vzduchu zvyšuje aerodynamický odpor vzduchových a kouřových cest, který je překonán vytvořením umělého tahu, tzn. instalací odsavače kouře a ventilátoru.
Teplota ohřevu vzduchu se volí v závislosti na způsobu spalování a druhu paliva. Pro zemní plyn a topný olej spalovaný v komorových pecích je teplota horkého vzduchu 200...250 °C a pro spalování práškového uhlí tuhého paliva - 300...420 °C.
Pokud je v kotlové jednotce ekonomizér a ohřívač vzduchu, instaluje se ekonomizér jako první podél proudu plynu a ohřívač vzduchu se instaluje jako druhý, což umožňuje hlouběji ochlazovat produkty spalování, protože teplota studeného vzduchu je nižší než teplota napájecí vody na vstupu do ekonomizéru.
Ohřívače vzduchu se na základě principu činnosti dělí na rekuperační a regenerační. V rekuperačním ohřívači vzduchu dochází k přenosu tepla ze spalin do vzduchu kontinuálně přes dělicí stěnu, na jejímž jedné straně se pohybují spaliny a na druhé straně ohřátý vzduch.
U regeneračních ohřívačů vzduchu se teplo přenáší ze spalin do ohřátého vzduchu střídavým ohřevem a ochlazováním stejné topné plochy.
Instalace plynových pístů. Plynová pístová jednotka (GPU) je určena k napájení spotřebičů třífázového střídavého proudu (380/220 V, 50 Hz) elektrickou energií. Plynové elektrárny se používají jako zdroj stálého a zaručeného napájení nemocnic, bank, nákupních center, letišť, výrobních podniků a podniků vyrábějících ropu a plyn. Životnost motoru plynového motoru je vyšší než u benzinových generátorů a dieselových elektráren, což vede ke kratší době návratnosti. Použití plynových elektrických generátorů umožňuje majiteli být nezávislý na plánovaných a nouzových výpadcích elektřiny a často zcela odmítnout služby dodavatelů elektřiny.
Provoz plynových pístových motorů (dále jen GPA) je založen na principu činnosti spalovacího motoru. Spalovací motor je druh motoru, tepelného motoru, ve kterém se chemická energie paliva (nejčastěji kapalného nebo plynného uhlovodíkového paliva) hořícího v pracovním prostoru přeměňuje na mechanickou práci.
V současné době se v průmyslu vyrábějí dva typy pístových motorů na plyn: plynové motory - s elektrickým (jiskrovým) zapalováním a plynové dieselové motory - se zapalováním směsi plyn-vzduch vstřikováním pilotního (kapalného) paliva. Plynové motory se staly široce používanými v energetice díky rozšířenému trendu používání plynu jako levnějšího paliva (jak přírodního, tak alternativního) a relativně šetrnějšího k životnímu prostředí z hlediska výfukových emisí.
Od GPU s výměníky je vše v podstatě stejné, ale navíc je použit systém rekuperace tepla.
Jednotka pracuje na několik druhů paliv, má relativně nízkou počáteční investici na 1 kW a má široký rozsah výkonů.
Palivo pro plynové pístové jednotky. Jedním z nejdůležitějších bodů při výběru typu plynové turbíny je studium složení paliva. Výrobci plynových motorů mají pro každý model své požadavky na kvalitu a složení paliva.
V současné době řada výrobců upravuje své motory na odpovídající palivo, což ve většině případů nezabere mnoho času a nevyžaduje velké finanční náklady.
Kromě zemního plynu mohou plynové pístové jednotky využívat jako palivo: propan, butan, související ropný plyn, plyny z chemického průmyslu, koksárenský plyn, dřevoplyn, pyrolýzní plyn, skládkový plyn, odpadní plyn atd.
Použití těchto specifických plynů jako paliva významně přispívá k ochraně životního prostředí a také umožňuje využití obnovitelných zdrojů energie.
Kontrolní bod plynu. Regulační bod plynu je systém zařízení pro automatické snižování a udržování konstantního tlaku plynu v rozvodech plynu. Kontrolní bod plynu obsahuje regulátor tlaku pro udržení tlaku plynu, filtr pro zachycení mechanických nečistot, pojistné ventily, které zabraňují vstupu plynu do plynovodů v případě nouzového tlaku plynu překračujícího přípustné parametry, a přístrojové vybavení pro záznam množství plynu. průtoku plynu, teploty, tlaku a telemetrických měření těchto parametrů.
Plynárenské regulační body jsou budovány na městských plynovodech, jakož i na území průmyslových a komunálních podniků s rozsáhlou sítí plynovodů. Místa instalovaná přímo u spotřebitelů a určená k dodávání plynu do kotlů, pecí a dalších jednotek se obvykle nazývají zařízení pro regulaci plynu. V závislosti na tlaku plynu na vstupu jsou kontrolní body plynu: střední (od 0,05 do 3 kgf/cm 2 ) a vysoké (až 12 kgf/cm 2 ) tlak (1 kgf/cm 2 = 0,1 Mn/m2).
Bezpečnostní zařízení a přístrojové vybavení. U teplovodních kotlů mohou jako ochranné zařízení proti vzrůstajícímu tlaku v nich sloužit obtokové potrubí se zpětnými klapkami (obr.), které propouští vodu ve směru od kotle k potrubí otopného systému. U takto jednoduchého zařízení, pokud jsou ventily instalované u kotle z nějakého důvodu uzavřeny, pak se spojení s atmosférou přes expanzní nádobu nenaruší.
Pokud má potrubí mezi kotli a expanzní nádobou kromě uvedených ventilů ještě další uzavírací ventily, pak je třeba instalovat pákové pojistné ventily.
Parní kotle do 70 kPa jsou vybaveny pojistkou v podobě hydraulické klapky
Pro bezpečný a správný provoz jsou parní kotle kromě bezpečnostních zařízení vybaveny ukazateli vody, zátkovými ventily a manometry.
Pro měření průtoku napájecí vody přiváděné do parního kotle nebo vody cirkulující v systému ohřevu vody se instaluje vodoměr nebo membrány. Pro měření teploty vody vstupující do systému ohřevu vody a vracející se do kotle jsou ve speciálních případech k dispozici teploměry.
Instalace kotlů se podle typu spotřebitele dělí na energetiku, výrobu a vytápění a vytápění. Podle typu vyráběného chladiva se dělí na páru (pro výrobu páry) a horkou vodu (pro výrobu horké vody).
Energetické kotelny vyrábět páru pro parní turbíny v tepelných elektrárnách. Takové kotelny jsou obvykle vybaveny kotelními jednotkami vysokého a středního výkonu, které vyrábějí páru se zvýšenými parametry.
Instalace průmyslových topných kotlů(obvykle pára) vyrábějí páru nejen pro průmyslové potřeby, ale také pro vytápění, větrání a zásobování teplou vodou.
Topné kotlové systémy(převážně horkovodní, ale mohou být i parní) jsou určeny pro obsluhu otopných soustav, zásobování teplou vodou a větrání průmyslových a bytových prostor.
Podle rozsahu dodávek tepla se topné kotelny dělí na místní (individuální), skupinové a okresní.
Lokální vytápění kotelen zpravidla vybaveny teplovodními kotli s ohřevem vody na teplotu nejvýše nebo parními kotli s pracovním tlakem až. Takové kotelny jsou určeny k zásobování teplem jedné nebo více budov.
Skupinové vytápění kotelen poskytují teplo skupinám budov, obytným oblastem nebo malým čtvrtím. Takové kotelny jsou vybaveny jak parními, tak horkovodními kotli, které mají zpravidla vyšší topný výkon než kotle pro lokální kotelny. Tyto kotelny jsou obvykle umístěny ve speciálních budovách.
Kotelny dálkového vytápění určené pro zásobování teplem velkých obytných oblastí; jsou vybaveny poměrně výkonnými horkovodními a parními kotli.
Rýže. 1.1
Na Obr. 1.1. je znázorněno schéma kotelny dálkového vytápění s teplovodními kotli 1 typu PTVM-50 s topným výkonem 58 MW. Kotle mohou pracovat na kapalné i plynné palivo, proto jsou vybaveny hořáky a tryskami 3 . Vzduch potřebný pro spalování je do topeniště přiváděn pomocí ventilátorů 4 poháněné elektromotory. Každý kotel má 12 hořáků a stejný počet ventilátorů.
Voda je do kotle dodávána čerpadly 5 poháněné elektromotory. Po průchodu topnou plochou se voda ohřeje a přivede ke spotřebičům, kde odevzdá část tepla a při nižší teplotě se vrátí zpět do kotle. Spaliny z kotle jsou odváděny do atmosféry potrubím 2.
Tato kotelna má polootevřené uspořádání: spodní část kotlů (cca do výšky 6 m) je umístěna v objektu a jejich horní část je volně přístupná. Uvnitř kotelny jsou dmychadla, čerpadla a ovládací panel. Na stropě kotelny je instalován odvzdušňovač 6 k odstranění kyslíku z vody.
V kotlových systémech s parními kotli(obr. 1.2) parní kotel 4 má dva bubny - horní a spodní. Bubny jsou mezi sebou spojeny třemi svazky trubek, které tvoří topnou plochu kotle. Při provozu kotle je spodní buben naplněn vodou, horní buben vodou ve spodní části a nasycenou vodní párou v horní části. Ve spodní části kotle je topeniště 2 s mechanickým roštem na spalování tuhého paliva. Při spalování kapalných a plynných paliv se místo roštu instalují trysky nebo hořáky, kterými je palivo spolu se vzduchem přiváděno do topeniště. Kotel je omezen zděnými zdmi - vyzdívkou.
Pracovní postup v kotelně probíhá následovně. Palivo ze skladu paliva je přiváděno dopravníkem do bunkru, odkud jde na rošt topeniště, kde hoří. V důsledku spalování paliva dochází ke vzniku spalin - spalování produktů spalování.
Spaliny z topeniště vstupují do kouřovodů kotle, tvořených vyzdívkou a speciálními přepážkami instalovanými ve svazcích potrubí. Plyny při svém pohybu omývají svazky trubek přehřívacího kotle 3, procházejí ekonomizérem 5 a ohřívačem vzduchu, kde dochází k jejich ochlazování v důsledku dodávky tepla do vody vstupující do kotle a vzduchu přiváděného do topeniště.
Ochlazené spaliny jsou odváděny komínem 7 do atmosféry pomocí odsavače 8 kouře. Spaliny z kotle lze odvádět bez odtahu kouře pod vlivem přirozeného tahu s vestavěným komínem.
Voda z vodovodního zdroje do přívodního potrubí je čerpána 1 do ekonomizéru vody, odkud po ohřátí vstupuje do horního bubnu kotle. Plnění kotlového tělesa vodou je řízeno vodoznakem instalovaným na tělese.
Rýže. 1.2
Z horního bubnu kotle sestupuje voda potrubím do spodního bubnu, odkud opět stoupá levým svazkem potrubí do horního bubnu. V tomto případě se voda odpaří a výsledná pára se shromažďuje v horní části horního bubnu. Poté pára vstupuje do přehříváku 3, kde je zcela vysušena teplem spalin, v důsledku čehož její teplota stoupá.
Z přehříváku se pára dostává do hlavního parního potrubí a odtud ke spotřebiči a po použití je kondenzována a v podobě horké vody (kondenzátu) se vrací zpět do kotelny. Ztráty kondenzátu od spotřebiče jsou doplňovány vodou z vodovodu nebo jiných vodárenských zdrojů. Před vstupem do kotle je voda podrobena vhodné úpravě.
Vzduch potřebný pro spalování paliva je odebírán zpravidla z horní části kotelny a přiváděn ventilátorem 9 do ohřívače vzduchu, kde je ohříván a následně posílán do topeniště. V kotelnách malého výkonu obvykle nejsou ohřívače vzduchu a studený vzduch je do topeniště přiváděn buď ventilátorem, nebo díky podtlaku v topeništi vytvořeném komínem.
Kotelna s parními kotli je dispozičně uzavřeného typu, kdy veškeré hlavní vybavení kotelny je umístěno v objektu.
Instalace kotlů jsou vybaveny zařízeními na úpravu vody (na schématu neznázorněnými), regulačními a měřicími přístroji a příslušným automatizačním zařízením, které zajišťuje jejich nepřetržitý a spolehlivý provoz.
Teplovodní kotelny instalace jsou určeny k výrobě teplé vody používané pro vytápění, zásobování teplou vodou a další účely.
Rýže. 1.1 Kotelna s litinovými teplovodními kotli 1-násypka na sběr popela a strusky; 2-škrabka; 3-stěrkový pohon navijáku; 4-popelové sběrače cyklonového typu; 5-ti kouřový odsavač; 6-cihelný komín; 7-bojler; 8-foukací ventilátor; 9-instalace chemického čištění vody (filtr); Kanál s 10 škrabkami pro odstraňování strusky a popela
Teplovodní kotelna má jedno chladivo - vodu, na rozdíl od parní kotelny, která má dvě chladiva - vodu a páru. V tomto ohledu musí mít parní kotelna samostatné potrubí pro páru a vodu, stejně jako nádrž pro sběr kondenzátu.
Teplovodní a parní kotelny se liší podle druhu použitého paliva, provedení kotlů, topenišť atd. Instalace parního i vodního kotle obvykle zahrnuje několik kotlových jednotek, ale ne méně než dvě a ne více než čtyři nebo pět. Všechny jsou propojeny společnými komunikacemi - potrubí, plynovody atd.
Rostliny na jaderné palivo, jehož surovinou je uranová ruda, jsou stále rozšířenější.
