Lämmönsyöttö
Kaukolämpöjärjestelmille on ominaista kolmen pääosan yhdistelmä: yksittäisten rakennusten ja rakenteiden lämmönlähteet, lämpöverkot ja paikalliset lämmönkulutusjärjestelmät (lämmönkäyttö).
Käytettäessä fossiilisia polttoaineita lämpöenergian lähde voi olla kattilalaitos tai lämpövoimalaitos, ydinlämmönjakeluasemilla Ydinpolttoainetta käytetään joissakin tapauksissa lämpöenergian tuottamiseen, sitä käytetään apupolttoaineena. uusiutuvia lämmönlähteitä– geoterminen energia, aurinkoenergia jne.
Polttoainetyypit
D.I. Mendelejevin määritelmän mukaan "polttoaine on palava aine, joka poltetaan tarkoituksella lämmön tuottamiseksi."
Tunnettu tärkeimmät polttoainetyypit-polttopuu, turve, kivihiili, liuske, öljytähteet, kaasu. Kaikki ne ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka pystyvät reagoimaan ilman hapen kanssa korkeissa lämpötiloissa, mikä vapauttaa lämpöä.
Polttoainetta tuotetaan suuria määriä, sen luonnonvarat ovat erittäin merkittäviä. Reaktioon tarvittava happi otetaan ympäröivästä ilmasta. Reaktion tuloksena saadaan erittäin kuumennettuja polttokaasuja, joiden lämpöä käytetään kattilalaitoksessa. Jäähtyneet kaasut vapautuvat savupiipun kautta ilmakehään.
Polttoa varten voi käyttää sekä luonnollisia että keinotekoisia polttoaineita, saatu luonnonpolttoaineen käsittelyn jälkeen arvokkaiden tuotteiden eristämiseksi siitä, mukaan lukien hartsit, bensiini, bentseenit, mineraalivoiteluöljyt, maalit, farmaseuttiset tuotteet, maatalouden tarpeisiin käytettävä ammoniumsulfaatti jne.
Kiinteä polttoaine:
a) luonnollinen - polttopuu, kivihiili, antrasiitti, turve;
b) keinotekoinen - puuhiili, koksi ja jauhettu kivihiili, joka saadaan murskatusta kivihiilestä.
Nestemäinen polttoaine:
a) luonnollinen - öljy;
b) keinotekoinen - bensiini, kerosiini, polttoöljy, terva.
Kaasumaista polttoainetta:
a) maa - maakaasu;
b) keinotekoinen - generaattorikaasu, joka saadaan kaasuttamalla erilaisia kiinteitä polttoaineita (turve, polttopuu, hiili jne.), koksia, masuuneja, valaistus- ja muita kaasuja.
Kattilaasennustyypit
Kiinteä kattilahuone ei ole enää ainoa vaihtoehto autonomiseen lämmitykseen. Laitteet vaativat huoneen - mutta sen sijainti voi olla mikä tahansa.
Block kattilahuoneet esimerkiksi se voidaan sijoittaa sekä kellariin että katolle (jos tietyt ehdot täyttyvät). Lisäksi itse kattilahuoneista on tullut paljon luotettavampia. Tämä johtuu ensisijaisesti siitä, että tuotantolaitokset alkoivat tarjota avaimet käteen -asennuksia: kaikki tarvittavat laitteet on jo asennettu lohkoihin tai moduuliin ja voit aloittaa asennuksen. Sen mukaisesti kattilalaitoksia on kahdenlaisia: lohko- ja modulaariset kattilahuoneet. Molemmat rakenteet ovat kuljetuksen kannalta käteviä (pääsääntöisesti ne kuljetetaan rautateitse tai maanteitse).
Kattilahuoneen perusvarusteet: boileri, vesipumppu, nestesäiliö, putket, poltinlaite. Jotkut ostavat myös lisälaitteita, jotka auttavat säästämään rahaa: haihtumattomat kattilat, sähkösytytystoiminnolla varustetut kattilat, kaksivaiheiset ja yhdistetyt valurautakattilat.
Suhteellisen äskettäin lämpölaitteet ilmestyivät markkinoille TKU – siirrettävät kattilayksiköt. Niiden tarve syntyi, kun syntyi uusia toimialoja, jotka sijaitsevat rakennuksissa, joita ei ole liitetty keskuslämmitysjärjestelmään. Uuden tuotteen etuna on, että se on melko helppo kuljettaa (modulaarisessa rakenteessa on pyörät), se on helppo käsitellä eikä vaadi jatkuvaa kuljettajan läsnäoloa. Lisäksi TCU:t ovat pääsääntöisesti täysin automatisoituja, joten niiden hallinta on melko yksinkertaista. Samalla se pystyy tuottamaan riittävän määrän lämpöä eikä vaadi yhteyttä tietoliikenneverkkoon.
Kattilarakennusten luokitus.
Asennuspaikasta riippuen siellä on:
· Katto;
· Sisäänrakennettu rakennukseen;
· Block-modulaarinen;
· Kehys.
Jokaisessa lämmitysjärjestelmässä sen pääelementti on kattila. Se suorittaa päätehtävän - lämmityksen. Riippuen siitä, millä perusteilla koko järjestelmä ja erityisesti kattila toimivat, on olemassa seuraavat kattiloiden tyypit :
§ Höyrykattilat
§ Kuuma vesi;
§ Sekoitettu;
§ Diatermistä öljyä käyttävät kattilat.
Mikä tahansa lämmitysjärjestelmä toimii, kuten aiemmin todettiin, yhdestä tai toisesta tyyppi raakamateriaalit, polttoainetta tai luonnonvaraa. SISÄÄN Tästä riippuen kattilat jaetaan:
· Kiinteä polttoaine. Tätä varten käytetään polttopuuta, hiiltä ja muita kiinteitä polttoaineita.
· Nestemäiset polttoaineet – öljy, bensiini, polttoöljy ja muut.
· Kaasu.
· Sekoitettu tai yhdistetty. Oletetaan, että käytetään erilaisia ja erityyppisiä polttoaineita.
Johdanto
Yleistä tietoa ja konseptia kattilajärjestelmistä
1 Kattilalaitteistojen luokitus
Lämmityskattiloiden tyypit rakennusten lämmitykseen
1 Kaasukattilat
2 sähkökattilaa
3 kiinteän polttoaineen kattilat
Kattiloiden tyypit rakennusten lämmitykseen
1 Kaasuputkikattilat
2 vesiputkikattilaa
Johtopäätös
Bibliografia
Johdanto
Eläen lauhkeilla leveysasteilla, joissa suurin osa vuodesta on kylmää, on tarpeen varmistaa lämmön saanti rakennuksiin: asuinrakennuksiin, toimistoihin ja muihin tiloihin. Lämmön saanti takaa mukavan asumisen, jos kyseessä on asunto tai talo, tuottava työ, jos kyseessä on toimisto tai varasto.
Selvitetään ensin, mitä termillä "lämmönsyöttö" tarkoitetaan. Lämmönsyöttö on kuuman veden tai höyryn toimittamista rakennuksen lämmitysjärjestelmiin. Tavanomaisia lämmönlähteitä ovat lämpövoimalaitokset ja kattilarakennukset. Rakennusten lämmönsyöttöä on kahta tyyppiä: keskitetty ja paikallinen. Keskitetyllä toimituksella toimitetaan yksittäisiä alueita (teollisuus- tai asuinalueita). Keskitetyn lämpöverkon tehokkaan toiminnan varmistamiseksi se rakennetaan jakamalla se tasoihin, kunkin elementin tehtävänä on suorittaa yksi tehtävä. Jokaisella tasolla elementin tehtävä vähenee. Paikallinen lämmönsyöttö - lämmön toimittaminen yhteen tai useampaan taloon. Keskitetyillä lämpöverkoilla on useita etuja: polttoaineen kulutuksen ja kustannusten aleneminen, huonolaatuisen polttoaineen käyttö, asuinalueiden saniteettitilan parantaminen. Keskitetty lämmönjakelujärjestelmä sisältää lämpöenergialähteen (CHP), lämpöverkon ja lämpöä kuluttavat yksiköt. CHP-laitos yhdistää lämmön ja energian tuotannon. Paikallisia lämmönlähteitä ovat uunit, kattilat, vedenlämmittimet.
Tavoitteenani on perehtyä yleistietoon ja kattilajärjestelmien käsitteeseen, millä kattiloilla toimitetaan lämpöä rakennuksiin.
1. Yleistä tietoa ja käsitteitä kattilajärjestelmistä
Kattilalaitos on joukko laitteita, jotka sijaitsevat erityisissä tiloissa ja joita käytetään muuttamaan polttoaineen kemiallinen energia höyryn tai kuuman veden lämpöenergiaksi. Kattilaasennuksen pääelementit ovat kattila, polttolaite (uuni), syöttö- ja vetolaitteet.
Kattila on lämmönvaihtolaite, jossa polttoaineen kuumista palamistuotteista siirretään lämpöä veteen. Tämän seurauksena vesi muuttuu höyryksi höyrykattiloissa ja lämmitetään vaadittuun lämpötilaan kuumavesikattiloissa.
Polttolaitetta käytetään polttamaan polttoainetta ja muuttamaan sen kemiallista energiaa kuumennettujen kaasujen lämmöksi.
Syöttölaitteet (pumput, injektorit) on suunniteltu syöttämään vettä kattilaan.
Vetolaite koostuu puhallinpuhaltimista, kaasu-ilmakanavajärjestelmästä, savunpoistajista ja savupiipusta, jotka varmistavat tarvittavan ilmamäärän tulon tulipesään ja palamistuotteiden liikkumisen kattilan savuhormien läpi sekä niiden poiston. ilmakehään. Polttotuotteet, jotka kulkevat savuhormien läpi ja joutuvat kosketuksiin lämmityspinnan kanssa, siirtävät lämpöä veteen.
Taloudellisemman toiminnan varmistamiseksi nykyaikaisissa kattilajärjestelmissä on apuelementit: veden ekonomaiseri ja ilmanlämmitin, jotka lämmittävät vettä ja ilmaa; laitteet polttoaineen syöttöön ja tuhkanpoistoon, savukaasujen ja syöttöveden puhdistamiseen; lämmönsäätölaitteet ja automaatiolaitteet, jotka varmistavat kattilahuoneen kaikkien osien normaalin ja keskeytymättömän toiminnan.
Lämpöenergian käyttötarkoituksen mukaan kattilarakennukset jaetaan energia-, lämmitys- ja teollisuus- ja lämmitykseen.
Energiakattilarakennukset toimittavat höyryä sähköä tuottaville höyryvoimalaitoksille, ja ne ovat yleensä osa voimalaitoskompleksia. Lämmitys- ja teollisuuskattilahuoneita rakennetaan teollisuusyrityksiin ja ne tuottavat lämpöenergiaa lämmitys- ja ilmanvaihtojärjestelmiin, kuuman veden toimittamiseen rakennuksiin ja tuotantoprosesseihin. Lämmityskattilarakennukset on tarkoitettu samoihin tarkoituksiin, mutta ne palvelevat asuin- ja julkisia rakennuksia. Ne on jaettu vapaasti seisoviin, lukittuviin, ts. muiden rakennusten viereen ja rakennuksiin rakennettuna. Viime aikoina yhä useammin rakennetaan erillisiä laajennettuja kattilataloja, joiden odotetaan palvelevan rakennusryhmää, asuinaluetta tai mikropiiriä. Asuin- ja julkisiin rakennuksiin rakennettujen kattilahuoneiden asentaminen on tällä hetkellä sallittua vain asianmukaisin perustein ja sopimuksella terveystarkastusviranomaisten kanssa. Pienitehoiset kattilarakennukset (yksittäiset ja pienryhmät) koostuvat yleensä kattiloista, kierto- ja syöttöpumpuista sekä vetolaitteista. Tästä laitteesta riippuen kattilahuoneen mitat määritetään pääasiassa. Keskitehoiset ja suuret kattilarakennukset - 3,5 MW ja enemmän - eroavat laitteiden monimutkaisuudesta sekä palvelu- ja aputilojen koostumuksesta. Näiden kattilarakennusten tilasuunnitteluratkaisujen tulee täyttää teollisuusyritysten suunnittelun saniteettistandardit.
1.1 Kattilalaitteistojen luokitus
Kattilaasennukset jaetaan kuluttajien luonteesta riippuen energiaan, tuotantoon sekä lämmitykseen ja lämmitykseen. Tuotetun jäähdytysnesteen tyypin mukaan ne jaetaan höyryyn (höyryn tuottamiseen) ja kuumaan veteen (kuuman veden tuottamiseen).
Voimakattilalaitokset tuottavat höyryä lämpövoimaloiden höyryturbiineja varten. Tällaiset kattilarakennukset on yleensä varustettu suuri- ja keskitehoisilla kattilayksiköillä, jotka tuottavat höyryä suuremmilla parametreilla.
Teollisuuden lämmityskattilajärjestelmät (yleensä höyry) tuottavat höyryä paitsi teollisuuden tarpeisiin myös lämmitykseen, ilmanvaihtoon ja kuuman veden huoltoon.
Lämmityskattilajärjestelmät (pääasiassa lämmin vesi, mutta ne voivat olla myös höyryä) on suunniteltu palvelemaan teollisuus- ja asuintilojen lämmitysjärjestelmiä.
Lämmityskattilarakennukset jaetaan lämmönjakelun laajuudesta riippuen paikallisiin (yksittäisiin), ryhmiin ja alueisiin.
Paikalliskattilarakennukset on yleensä varustettu kuumavesikattiloilla, jotka lämmittävät veden enintään 115 °C:n lämpötilaan, tai höyrykattiloilla, joiden käyttöpaine on enintään 70 kPa. Tällaiset kattilarakennukset on suunniteltu toimittamaan lämpöä yhteen tai useampaan rakennukseen.
Ryhmäkattilajärjestelmät tarjoavat lämpöä rakennusryhmille, asuinalueille tai pienille asuinalueille. Tällaiset kattilarakennukset on varustettu sekä höyry- että kuumavesikattiloilla, joilla on yleensä suurempi lämmitysteho kuin paikallisten kattilatalojen kattiloilla. Nämä kattilahuoneet sijaitsevat yleensä erityisesti rakennetuissa erillisissä rakennuksissa.
Kaukolämpökattilataloja käytetään lämmön toimittamiseen suurille asuinalueille: ne on varustettu suhteellisen tehokkailla kuumavesi- tai höyrykattiloilla.
2. Lämmityskattiloiden tyypit
.1 Kaasukattilat
Jos pääkaasu toimitetaan tontille, niin useimmissa tapauksissa talon lämmitys kaasukattilalla on optimaalinen, koska et löydä halvempaa polttoainetta. Kaasukattiloiden valmistajia ja malleja on monia. Tämän monimuotoisuuden ymmärtämisen helpottamiseksi jaamme kaikki kaasukattilat kahteen ryhmään: lattiakattilat ja seinäkattilat. Seinä- ja lattiakattiloissa on erilaiset rakenteet ja komponentit.
Lattiakattila on perinteinen, konservatiivinen asia, joka ei ole kokenut suuria muutoksia vuosikymmenten aikana. Lattiakattiloiden lämmönvaihdin on yleensä valurautaa tai terästä. Siitä, mikä materiaali on parempi, on erilaisia mielipiteitä. Toisaalta valurauta on vähemmän herkkä korroosiolle, valurautainen lämmönvaihdin tehdään yleensä paksummaksi, mikä voi vaikuttaa positiivisesti sen käyttöikään. Samaan aikaan valurautaisella lämmönvaihtimella on myös haittoja. Se on hauraampi, ja siksi on olemassa riski mikrohalkeamien muodostumisesta kuljetuksen ja lastauksen ja purkamisen aikana. Lisäksi valurautakattiloiden käytön aikana kovaa vettä käytettäessä valurautaisten lämmönvaihtimien suunnitteluominaisuuksien ja itse valuraudan ominaisuuksien vuoksi ne tuhoutuvat ajan myötä paikallisen ylikuumenemisen seurauksena. Jos puhumme teräskattiloista, ne ovat kevyempiä eivätkä ole kovin herkkiä iskuille kuljetuksen aikana. Samanaikaisesti, jos sitä käytetään väärin, teräslämmönvaihdin voi syöpyä. Mutta ei ole kovin vaikeaa luoda normaaleja käyttöolosuhteita teräskattilalle. On tärkeää, että kattilan lämpötila ei laske alle kastepistelämpötilan. Hyvä suunnittelija pystyy aina luomaan järjestelmän, joka maksimoi kattilan käyttöiän. Kaikki lattialla seisovat kaasukattilat puolestaan voidaan jakaa kahteen pääryhmään: ilmakehän polttimella ja paineilmapolttimella (joskus kutsutaan vaihdettaviksi, puhallin-, asennetuiksi) polttimiksi. Ensimmäiset ovat yksinkertaisempia, halvempia ja samalla toimivat hiljaisemmin. Paineilmapolttimilla varustetut kattilat ovat tehokkaampia ja huomattavasti kalliimpia (ottaen huomioon polttimen kustannukset). Paineilmapolttimilla toimiviin kattiloihin voidaan asentaa joko kaasulla tai nestemäisellä polttoaineella toimivia polttimia. Ilmakehän polttimella varustettujen lattiakattiloiden teho vaihtelee useimmissa tapauksissa 10 - 80 kW (mutta on olemassa yrityksiä, jotka valmistavat tämän tyyppisiä tehokkaampia kattiloita), kun taas mallit, joissa on vaihdettava puhallettava
polttimet voivat saavuttaa useita tuhansia kW tehoja. Oloissamme toinen kaasukattilan parametri on erittäin tärkeä - sen automaation riippuvuus sähköstä. Loppujen lopuksi maassamme on usein sähköongelmia - jossain sitä syötetään ajoittain, ja joissain paikoissa se puuttuu kokonaan. Useimmat nykyaikaiset kaasukattilat, joissa on ilmakehän polttimet, toimivat virran saatavuudesta riippumatta. Mitä tulee tuontikattiloihin, on selvää, että länsimaissa ei ole tällaisia ongelmia, ja usein herää kysymys: onko olemassa hyviä tuontikaasukattiloita, jotka toimivat itsenäisesti sähköstä? Kyllä niitä on olemassa. Tämä autonomia voidaan saavuttaa kahdella tavalla. Ensimmäinen on yksinkertaistaa kattilan ohjausjärjestelmää mahdollisimman paljon ja automaation lähes täydellisen puuttumisen vuoksi saavuttaa riippumattomuus sähköstä (tämä koskee myös kotitalouksien kattiloita). Tässä tapauksessa kattila pystyy ylläpitämään vain määritellyn jäähdytysnesteen lämpötilan, eikä sitä ohjaa huoneesi ilman lämpötila. Toinen, progressiivisempi menetelmä on lämmönkehittimen käyttö, joka tuottaa lämmöstä kattilaautomaation toimintaan tarvittavan sähkön. Näitä kattiloita voidaan käyttää huonetermostaattien kanssa, jotka ohjaavat kattilaa ja ylläpitävät asettamasi huonelämpötilan.
Kaasukattilat voivat olla yksivaiheisia (toimivat vain yhdellä tehotasolla) ja kaksivaiheisia (2 tehotasoa) sekä tehon modulaatiolla (tasainen ohjaus), koska kattilan täyttä tehoa tarvitaan noin 15- 20% lämmityskaudesta ja 80-85% Koska se on tarpeetonta, on selvää, että on taloudellisempaa käyttää kattilaa kahdella tehotasolla tai tehomodulaatiolla. Kaksivaiheisen kattilan tärkeimmät edut ovat: kattilan käyttöiän pidentäminen vähentämällä polttimen päälle-/poiskytkentätiheyttä, työskentely 1. vaiheella pienemmällä teholla ja polttimen päälle/poiskytkentämäärän vähentäminen mahdollistaa kaasun säästämisen ja näin ollen rahaa.
Seinäkattilat ilmestyivät suhteellisen äskettäin, mutta jopa tämän suhteellisen lyhyen ajanjakson aikana ne ovat saaneet paljon kannattajia ympäri maailmaa. Yksi näiden laitteiden tarkimmista ja kattavimmista määritelmistä on "minikattilahuone". Tämä termi ei ilmestynyt sattumalta, koska pienessä kotelossa ei ole vain poltin, lämmönvaihdin ja ohjauslaite, vaan myös useimmissa malleissa yksi tai kaksi kiertovesipumppua, paisuntasäiliö, järjestelmä, joka varmistaa kattilan turvallinen käyttö, painemittari, lämpömittari ja monet muut elementit, joita ilman normaali kattilatalo ei voi toimia. Huolimatta siitä, että seinäkattilat toteuttavat edistyneintä teknistä kehitystä lämmityksen alalla, "seinäkattiloiden" kustannukset ovat usein 1,5-2 kertaa alhaisemmat kuin niiden lattialla seisovat vastaavat. Toinen merkittävä etu on asennuksen helppous. Ostajat uskovat usein, että asennuksen helppous on etu, jonka pitäisi koskea vain asentajia. Tämä ei ole täysin totta, koska summa, jonka todellinen kuluttaja joutuu maksamaan seinäkattilan asentamisesta tai kattilahuoneen asentamisesta, jossa kattila, kattila, pumput, paisuntasäiliö ja paljon muuta asennetaan erikseen, vaihtelee suuresti. merkittävästi. Kompaktisuus ja mahdollisuus asentaa seinäkattila lähes mihin tahansa sisätilaan on toinen tämän luokan kattiloiden etu.
Huolimatta siitä, että seinäkattilat toteuttavat edistyneintä teknistä kehitystä lämmityksen alalla, "seinäkattiloiden" kustannukset ovat usein 1,5-2 kertaa alhaisemmat kuin niiden lattialla seisovat vastaavat. Toinen merkittävä etu on asennuksen helppous. Ostajat uskovat usein, että asennuksen helppous on etu, jonka pitäisi koskea vain asentajia. Tämä ei ole täysin totta, koska summa, jonka todellinen kuluttaja joutuu maksamaan seinäkattilan asentamisesta tai kattilahuoneen asentamisesta, jossa kattila, kattila, pumput, paisuntasäiliö ja paljon muuta asennetaan erikseen, vaihtelee suuresti. merkittävästi. Kompaktisuus ja mahdollisuus asentaa seinäkattila lähes mihin tahansa sisätilaan on toinen tämän luokan kattiloiden etu.
Pakokaasujen poistomenetelmän mukaan kaikki kaasukattilat voidaan jakaa malleihin, joissa on luonnollinen veto (pakokaasujen poisto tapahtuu savupiippuun syntyvän vedon vuoksi) ja pakkovedolla (kattilaan sisäänrakennetulla tuulettimella). Suurin osa seinään asennettavia kaasukattiloita valmistavista yrityksistä valmistaa malleja sekä luonnollisella vedolla että pakkovedolla. Luonnonvetoiset kattilat ovat monille tuttuja, eikä katon yläpuolella oleva savupiippu yllätä ketään. Pakkovedolla varustetut kattilat ilmestyivät melko äskettäin ja niillä on monia etuja asennuksen ja käytön aikana. Kuten edellä mainittiin, pakokaasut poistetaan näistä kattiloista sisäänrakennetun tuulettimen avulla. Tällaiset mallit ovat ihanteellisia huoneisiin, joissa ei ole perinteistä savupiippua, koska tässä tapauksessa palamistuotteet poistetaan erityisen koaksiaalisen savupiipun kautta, jolle riittää, että seinään tehdään vain reikä. Koaksiaalipiippua kutsutaan usein myös "putkeksi putkessa". Tällaisen savupiipun sisäputken kautta palamistuotteet poistetaan kadulle tuulettimen avulla, ja ilma tulee ulkoputken kautta. Lisäksi nämä kattilat eivät polta happea huoneesta, ne eivät vaadi ylimääräistä kylmän ilman virtausta kadulta rakennukseen palamisprosessin tukemiseksi ja vähentävät investointeja asennuksen aikana, koska ei tarvitse tehdä kallista perinteistä savupiippua, jonka tilalle voidaan käyttää lyhyttä ja edullista koaksiaalipiippua. Pakkovedon kattiloita käytetään myös tapauksissa, joissa on perinteinen savupiippu, mutta palamisilman ottaminen huoneesta ei ole toivottavaa.
Sytytystyypistä riippuen seinään asennettavat kaasukattilat voivat olla sähkö- tai pietsosytytyksellä. Sähkösytytyksellä varustetut kattilat ovat taloudellisempia, koska siellä ei ole sytytintä, jolla on jatkuvasti palava liekki. Jatkuvasti palavan sydämen puuttumisen vuoksi sähkösytytyskattiloiden käyttö voi vähentää merkittävästi kaasun kulutusta, mikä on tärkeintä nestekaasua käytettäessä. Nestekaasun säästöt voivat olla 100 kg vuodessa. Sähkösytytyksellä varustetuilla kattiloilla on toinen etu - tilapäisen sähkökatkon sattuessa kattila käynnistyy automaattisesti, kun virransyöttö palautetaan, kun taas malli, jossa on pietsosytytys, on kytkettävä päälle manuaalisesti.
Poltintyypin mukaan seinäkattilat voidaan jakaa kahteen tyyppiin: tavallisella polttimella ja moduloivalla polttimella. Moduloiva poltin tarjoaa edullisimman käyttötavan, koska kattila säätää tehoaan automaattisesti lämmöntarpeen mukaan. Lisäksi moduloiva poltin tarjoaa maksimaalisen mukavuuden käyttövesitilassa, jolloin voit pitää kuuman veden lämpötilan vakiona määritellyllä tasolla.
Useimmat seinäkattilat on varustettu laitteilla, jotka varmistavat niiden turvallisen toiminnan. Eli liekin läsnäolotunnistin katkaisee kaasun syötön, kun liekki sammuu, estotermostaatti sammuttaa kattilan, kun kattilan veden lämpötila nousee yllättäen, erikoislaite sammuttaa kattilan, kun virta katkeaa, toinen laite estää kattilan. kun kaasu on sammutettu. Mukana on myös laite kattilan sammuttamiseksi, kun jäähdytysnesteen tilavuus putoaa normaalin alapuolelle, ja vedonsäätöanturi.
2.2 Sähkökattilat
Sähkökattiloiden leviämistä rajoittavat useat pääasialliset syyt: kaikilla alueilla ei ole mahdollisuutta allokoida talon lämmitykseen tarvittavaa sähkötehoa (esim. 200 neliömetrin talo vaatii noin 20 kW), erittäin korkea sähkön hinta ja sähkökatkot. Sähkökattiloilla on todella monia etuja. Niistä: suhteellisen alhainen hinta, helppo asentaa, kevyt ja kompakti, ne voidaan ripustaa seinälle, seurauksena - tilaa säästävä, turvallisuus (ei avotulta), helppokäyttöisyys, sähkökattila ei vaadi erillistä tilaa (kattilahuone), sähkökattila ei vaadi savupiippuasennusta, sähkökattila ei vaadi erityistä hoitoa, se on äänetön, sähkökattila on ympäristöystävällinen, ei haitallisia päästöjä tai vieraita hajuja. Lisäksi tapauksissa, joissa sähkökatkot ovat mahdollisia, käytetään usein sähkökattilaa kiinteän polttoaineen varakattilan yhteydessä. Samaa vaihtoehtoa käytetään myös energian säästämiseksi (talo lämmitetään ensin halvalla kiinteällä polttoaineella ja sitten lämpötila ylläpidetään automaattisesti sähkökattilalla).
On syytä huomata, että kun ne asennetaan suuriin kaupunkeihin, joissa on tiukat ympäristöstandardit ja koordinointiongelmia, sähkökattilat ovat myös usein parempia kuin kaikki muut kattilat (mukaan lukien kaasukattilat). Lyhyesti sähkökattiloiden suunnittelusta ja kokoonpanosta. Sähkökattila on melko yksinkertainen laite. Sen pääelementit ovat lämmönvaihdin, joka koostuu säiliöstä, johon on asennettu sähkölämmittimet (lämmityselementit), sekä ohjaus- ja säätöyksiköstä. Joidenkin yritysten sähkökattilat toimitetaan jo varustettuna kiertovesipumpulla, ohjelmoijalla, paisuntasäiliöllä, varoventtiilillä ja suodattimella. On tärkeää huomata, että pienitehoisia sähkökattiloita on kaksi eri versiota - yksivaiheinen (220 V) ja kolmivaiheinen (380 V).
Kattilat, joiden teho on yli 12 kW, valmistetaan yleensä vain kolmivaiheisina. Suurin osa sähkökattiloista, joiden teho on yli 6 kW, valmistetaan monivaiheisina versioina, mikä mahdollistaa sähkön järkevän käytön eikä kattilan käynnistämistä täydellä teholla siirtymäkausien aikana - keväällä ja syksyllä. Sähkökattiloita käytettäessä energian järkevä käyttö on tärkeintä.
2.3 Kiinteän polttoaineen kattilat
Kiinteän polttoaineen kattiloiden polttoaineena voi olla polttopuuta (puuta), ruskeaa tai kivihiiltä, koksia, turvebrikettejä. On olemassa sekä "kaikkiruokaisia" malleja, jotka voivat toimia kaikilla edellä mainituilla polttoainetyypeillä, ja sellaisia, jotka toimivat joillakin niistä, mutta joilla on suurempi hyötysuhde. Yksi useimpien kiinteän polttoaineen kattiloiden tärkeimmistä eduista on, että niiden avulla voit luoda täysin autonomisen lämmitysjärjestelmän. Siksi tällaisia kattiloita käytetään useammin alueilla, joilla on ongelmia pääkaasun ja sähkön toimituksissa. Kiinteän polttoaineen kattiloiden puolesta on kaksi muuta argumenttia - saatavuus ja polttoaineen alhaiset kustannukset. Useimpien tämän luokan kattiloiden edustajien haitta on myös ilmeinen - ne eivät voi toimia täysin automaattisessa tilassa ja vaativat säännöllistä polttoaineen lataamista.
On syytä huomata, että on olemassa kiinteän polttoaineen kattiloita, joissa yhdistyvät useiden vuosien ajan olemassa olevien mallien tärkein etu - riippumattomuus sähköstä ja pystyvät automaattisesti ylläpitämään jäähdytysnesteen (vesi tai pakkasneste) tietyn lämpötilan. Automaattinen lämpötilan ylläpito suoritetaan seuraavasti. Kattila on varustettu anturilla, joka valvoo jäähdytysnesteen lämpötilaa. Tämä anturi on kytketty mekaanisesti peltiin. Jos jäähdytysnesteen lämpötila nousee asetettua korkeammaksi, pelti sulkeutuu automaattisesti ja palamisprosessi hidastuu. Kun lämpötila laskee, pelti avautuu hieman. Näin ollen tämä laite ei vaadi yhteyttä sähköverkkoon. Kuten edellä mainittiin, useimmat perinteiset kiinteän polttoaineen kattilat voivat toimia ruskealla ja kivihiilellä, puulla, koksilla ja briketteillä.
Ylikuumenemissuoja saadaan aikaan jäähdytysvesipiirillä. Tätä järjestelmää voidaan ohjata manuaalisesti, ts. kun jäähdytysnesteen lämpötila nousee, on välttämätöntä avata jäähdytysnesteen poistoputken venttiili (tuloputken venttiili on jatkuvasti auki). Lisäksi tätä järjestelmää voidaan ohjata myös automaattisesti. Tätä varten poistoputkeen asennetaan lämpötilan alennusventtiili, joka avautuu automaattisesti, kun jäähdytysneste saavuttaa maksimilämpötilan. Lisäksi mitä polttoainetta käyttää kotisi lämmittämiseen, on erittäin tärkeää valita oikea kattilan teho. Yleensä teho ilmaistaan kW:na. 10 neliömetrin lämmittämiseen tarvitaan noin 1 kW tehoa. m hyvin eristetty huone, jonka kattokorkeus on enintään 3 m. On pidettävä mielessä, että tämä kaava on hyvin likimääräinen.
Lopullinen teholaskenta kannattaa luottaa vain ammattilaisille, jotka ottavat huomioon alueen (tilavuuden) lisäksi monet muut tekijät, kuten seinien materiaalin ja paksuuden, tyypin, koon, ikkunoiden lukumäärän ja sijainnin jne.
Kattiloissa, joissa on puun pyrolyysipoltto, on suurempi hyötysuhde (jopa 85%) ja ne mahdollistavat automaattisen tehonsäädön.
Pyrolyysikattiloiden haittoja ovat ennen kaikkea korkeampi hinta verrattuna perinteisiin kiinteän polttoaineen kattiloihin. Muuten, on kattiloita, jotka eivät toimi vain puulla, vaan myös oljilla. Kiinteän polttoaineen kattilan valinnassa ja asennuksessa on erittäin tärkeää noudattaa kaikkia savupiippua koskevia vaatimuksia (sen korkeus ja sisäinen poikkileikkaus).
3. Kattiloiden tyypit rakennusten lämmitykseen
kaasukattila lämmityksen syöttö
Höyrykattiloita on kahta päätyyppiä: kaasuputki ja vesiputki. Kaikkia kattiloita (paloputki, savupoltto ja savu-paloputki), joissa korkean lämpötilan kaasut kulkevat tulen ja savuputkien sisällä luovuttaen lämpöä putkia ympäröivälle vedelle, kutsutaan kaasuputkeksi. Vesiputkikattiloissa lämmitetty vesi virtaa putkien läpi ja savukaasut huuhtelevat putkien ulkopinnan. Kaasuputkikattilat lepäävät tulipesän sivuseinillä, kun taas vesiputkikattilat kiinnitetään yleensä kattilan tai rakennuksen runkoon.
3.1 Kaasuputkikattilat
Nykyaikaisessa lämpövoimatekniikassa kaasuputkikattiloiden käyttö on rajoitettu noin 360 kW:n lämpötehoon ja noin 1 MPa:n käyttöpaineeseen.
Tosiasia on, että suunniteltaessa korkeapaineastiaa, kuten kattilaa, seinämän paksuus määräytyy halkaisijan, käyttöpaineen ja lämpötilan annetuilla arvoilla.
Jos määritetyt rajaparametrit ylittyvät, vaadittava seinämänpaksuus osoittautuu liian suureksi. Lisäksi on otettava huomioon turvallisuusvaatimukset, koska suuren höyrykattilan räjähdys, johon liittyy suurien höyrymäärien välitön vapautuminen, voi johtaa katastrofiin.
Nykyisen teknologian tason ja olemassa olevien turvallisuusvaatimusten perusteella kaasuputkikattiloita voidaan pitää vanhentuneina, vaikka useita tuhansia tällaisia kattiloita, joiden lämpöteho on enintään 700 kW, on edelleen toiminnassa ja palvelevat teollisuusyrityksiä ja asuinrakennuksia.
3.2 Vesiputkikattilat
Vesiputkikattila kehitettiin vastauksena jatkuvasti kasvaviin vaatimuksiin lisätä höyryntuottoa ja höyrynpainetta. Tosiasia on, että kun höyry ja korkeapainevesi ovat putkessa, jonka halkaisija ei ole kovin suuri, seinämän paksuusvaatimukset osoittautuvat kohtalaisiksi ja helposti täytetyiksi. Vesiputkihöyrykattilat ovat rakenteeltaan paljon monimutkaisempia kuin kaasuputkikattilat. Ne kuitenkin kuumenevat nopeasti, ovat käytännöllisesti katsoen räjähdyssuojattuja, helposti säädettävissä kuormituksen vaihteluihin, niitä on helppo kuljettaa, ne ovat helposti muunneltavissa ja kestävät huomattavaa ylikuormitusta. Vesiputkikattilan haittana on, että sen rakenne sisältää monia yksiköitä ja komponentteja, joiden liitännät eivät saa sallia vuotoja korkeissa paineissa ja lämpötiloissa. Lisäksi tällaisen paineen alaisena toimivan kattilan yksiköihin on vaikea päästä käsiksi korjausten aikana.
Vesiputkikattila koostuu nipuista putkia, jotka on liitetty päistään halkaisijaltaan kohtalaisen rumpuun (tai tynnyreihin), jolloin koko järjestelmä on asennettu polttokammion yläpuolelle ja suljettu ulkovaippaan. Ohjauslevyt pakottavat savukaasut kulkemaan putkinippujen läpi useita kertoja, mikä johtaa täydellisempään lämmönsiirtoon. Tynnyrit (erimuotoiset) toimivat veden ja höyryn säiliöinä; niiden halkaisija on valittu minimaaliseksi kaasuputkikattiloiden ominaisuuksien välttämiseksi. Vesiputkikattiloita on seuraavia tyyppejä: vaakasuuntaiset pitkittäis- tai poikittaisrummulla, pystysuorat yhdellä tai useammalla höyryrummulla, säteily, pystysuorat pysty- tai poikittaisrummulla ja näiden vaihtoehtojen yhdistelmät, joissakin tapauksissa pakkokierto.
Johtopäätös
Joten lopuksi voimme sanoa, että kattilat ovat tärkeä osa rakennuksen lämmönjakelua. Panoksia valittaessa on otettava huomioon tekniset, teknis-taloudelliset, mekaaniset ja muut indikaattorit rakennuksen parhaan lämmönsyötön tyypin varmistamiseksi. Kattilaasennukset jaetaan kuluttajien luonteesta riippuen energiaan, tuotantoon sekä lämmitykseen ja lämmitykseen. Tuotetun jäähdytysnesteen tyypin mukaan ne jaetaan höyryyn ja kuumaan veteen.
Työssäni tarkastellaan kaasu-, sähkö-, kiinteän polttoaineen kattiloiden tyyppejä sekä kattilatyyppejä, kuten kaasuputki- ja vesiputkikattilat.
Yllä olevasta on syytä korostaa erityyppisten kattiloiden edut ja haitat.
Kaasukattiloiden edut ovat: kustannustehokkuus verrattuna muihin polttoainetyyppeihin, helppokäyttöisyys (kattilan toiminta on täysin automatisoitu), suuri teho (voit lämmittää suuren alueen), kyky asentaa laitteita keittiöön ( jos kattilan teho on enintään 30 kW), kompakti koko, ympäristöystävällisyys (vähän haitallisia aineita vapautuu ilmakehään).
Kaasukattiloiden haitat: ennen asennusta sinun on hankittava lupa Gazgortekhnadzorilta, kaasuvuodon vaara, tietyt vaatimukset huoneelle, johon kattila on asennettu, automaation olemassaolo, joka estää kaasun pääsyn vuodon tai puutteen sattuessa ilmanvaihdosta.
Sähkökattiloiden edut: edullinen hinta, helppo asentaa, kompakti ja kevyt - sähkökattilat voidaan ripustaa seinälle ja säästää käyttötilaa, turvallisuus (ei avotulta), helppokäyttöisyys, sähkökattilat eivät vaadi erillistä tilaa ( kattilahuone), eivät vaadi savupiipun asennusta, eivät vaadi erityistä huolellisuutta, ovat hiljaisia, ympäristöystävällisiä - ei haitallisia päästöjä tai vieraita hajuja.
Tärkeimmät sähkökattiloiden leviämistä rajoittavat syyt eivät ole kaikilla alueilla, sähköä on mahdollista kohdentaa useita kymmeniä kilowatteja, sähkön melko korkea hinta ja sähkökatkot.
Ensinnäkin korostetaan kiinteän polttoaineen kattiloiden haitat: ensinnäkin kiinteän polttoaineen lämmityskattilat käyttävät kiinteää polttoainetta, jolla on suhteellisen alhainen lämmönsiirto. Todellakin, suuren talon lämmittämiseksi oikein, sinun on käytettävä paljon polttoainetta ja aikaa. Lisäksi polttoaine palaa melko nopeasti - kahdessa neljässä tunnissa. Tämän jälkeen, jos talo ei ole tarpeeksi lämmitetty, sinun on sytytettävä tuli uudelleen. Lisäksi tätä varten sinun on ensin puhdistettava tulipesä muodostuneista hiilestä ja tuhkasta. Vasta tämän jälkeen on mahdollista lisätä polttoainetta ja sytyttää tuli uudelleen. Kaikki tämä tehdään käsin.
Toisaalta kiinteän polttoaineen kattiloilla on myös joitain etuja. Esimerkiksi olla nirso polttoaineen suhteen. Itse asiassa ne voivat toimia tehokkaasti kaikentyyppisillä kiinteillä polttoaineilla - puulla, turpeella, hiilellä ja yleensä kaikilla, jotka voivat palaa. Tietenkin tällaista polttoainetta voidaan saada nopeasti ja ei liian kalliisti useimmilla maamme alueilla, mikä on vakava argumentti kiinteän polttoaineen kattiloiden puolesta. Lisäksi nämä kattilat ovat täysin turvallisia, joten ne voidaan asentaa joko talon kellariin tai aivan lähelle. Samalla voit olla varma, ettei polttoainevuodon vuoksi tapahdu kauheaa räjähdystä. Tietenkään sinun ei tarvitse varustaa erityistä paikkaa polttoaineen varastointiin - hautaa kaasu- tai dieselpolttoainesäiliöt maahan.
Tällä hetkellä höyrykattiloita on kahta päätyyppiä, nimittäin kaasuputki ja vesiputki. Kaasuputkikattiloihin kuuluvat ne kattilat, joissa korkean lämpötilan kaasut virtaavat liekki- ja savuputkien sisällä ja luovuttavat siten lämpöä putkia ympäröivälle vedelle. Vesiputkikattilat erottuvat siitä, että lämmitetty vesi virtaa putkien läpi ja putkien ulkopuoli pestään kaasuilla.
Bibliografia
1.Boyko E.A., Shpikov A.A., Kattilaasennukset ja höyrygeneraattorit (voimakattilayksiköiden rakenteelliset ominaisuudet) - Krasnojarsk, 2003.
.Bryukhanov O.N. Kaasutetut kattilayksiköt. Oppikirja. INFRA-M. - 2007.
.GOST 23172-78. Kotlystationaarinen. Termit ja määritelmät. - Kattiloiden määritelmä "höyryn tuottamiseen tai veden lämmittämiseen paineen alaisena".
.Dvoinishnikov V.A. et al. Kattiloiden ja kattilaasennusten suunnittelu ja laskeminen: Oppikirja "Kattilatekniikkaan" / V.A. Dvoinishnikov, L.V. Deev, M.A. Izjumov. - M.: Konetekniikka, 1988.
.Levin I.M., Botkachik I.A., Savunpoistajat ja voimakkaiden voimalaitosten tuulettimet, M. - L., 1962.
.Maksimov V.M., Kattilayksiköt suurella höyrykapasiteetilla, M., 1961.
.Tikhomirov K.V. Sergeenko E. S. "Lämmitystekniikka, lämpö- ja kaasuhuolto ja ilmanvaihto." Oppikirja yliopistoja varten. 4. painos, tarkistettu. ja ylimääräisiä - M.: Stroyizdat, 1991
.Encyclopedia "Around the World" on suosittu tieteellinen online-tietosanakirja.
Tutorointi
Tarvitsetko apua aiheen tutkimiseen?
Asiantuntijamme neuvovat tai tarjoavat tutorointipalveluita sinua kiinnostavista aiheista.
Lähetä hakemuksesi ilmoittamalla aiheen juuri nyt saadaksesi selville mahdollisuudesta saada konsultaatio.
Vesihöyryä käytetään höyrykoneissa, lämpövoimaloiden höyryvoimaloissa, yritysten teknisissä asennuksissa, teollisuus-, julkisten ja asuinrakennusten lämmitys-, ilmanvaihto- ja kuumavesijärjestelmissä. Kuuma vesi - pääasiassa rakennusten lämmitys- ja ilmanvaihtojärjestelmiin sekä tuotannon ja väestön LVI-tarpeiden tyydyttämiseen. Joskus - lämmön toimittamiseen teknisille kuluttajille. Monissa tapauksissa kattiloissa tuotettua höyryä tai kuumaa vettä käytetään jäähdytysaineena toimittamaan lämpöä lämpöpisteisiin, joita kutsutaan keskuslämmityspisteiksi (CHP), joihin on asennettu lämmönvaihtimet (rekuperatiiviset tai sekoitus) lämmittämään keskusten välillä kiertävää vettä. lämpöpiste ja niihin liitetyt kuluttajat (kaksipiiripiirit). On myös mahdollista kytkeä kuluttajat keskuslämpöasemiin lisälämpöpisteiden (kattilahuoneiden) kautta lämmön toimittamiseksi yksittäisille kuluttajaryhmille (kolmipiiriset järjestelmät). Katso lisätietoja kohdasta [9].
Kattilahuoneiden höyry ja kuuma vesi, lukuun ottamatta kattilahuoneita, joissa on ydinreaktoreita, saadaan käyttämällä poltetun orgaanisen polttoaineen lämpöä erikoisyksiköissä, joita kutsutaan vastaavasti höyry-, vesi- ja höyry-vesilämmityskattilaiksi.
Kattilarakennukset jaetaan käyttötarkoituksensa mukaan energia-, teollisuus-, teollisuuslämpö-, yleishyödyllisten (KBS) tai asumis- ja kunnallispalveluiden (HCS) kattilahuoneisiin. Jälkimmäiset kattavat asumisen ja kunnallisten palvelujen lämmöntarpeen pääosin lämmitykseen ja käyttövesihuoltoon. Voimakattilarakennukset on suunniteltu toimittamaan höyryä lämpövoimaloiden (TPP) turbogeneraattoreihin ja höyrykoneisiin. Energiakattilatalo on kiinteä osa lämpövoimalaitosta. Teollisuuden kattilarakennukset tuottavat höyryä ja kuumaa vettä prosessoiville kuluttajille sekä lämmitys-, ilmanvaihto-, ilmastointi- ja kuumavesijärjestelmille.
Teollisuudessa suuria teknologisia höyryn käyttäjiä ovat haihdutus, tislaus, rektifiointi, kuivauslaitokset, kemialliset reaktorit, maakaasun sorptio-desorptiopuhdistuslaitteistot rikkivedystä ja hiilidioksidista, pesukoneet, puristimet, galvaanisten linjojen lämmitetyt kylvyt, koneet laminointi (pinnoitus polymeerikalvoilla) paperi jne.
Taulukossa Taulukossa 1.1 on esitetty eräitä eri toimialojen yritysten lämmönkulutuksen tunnusmerkkejä [2].
Teollisuuden lämmityskattilarakennukset on suunniteltu tuottamaan höyryä tai kuumaa vettä, jota käytetään sekä tuotannossa että teollisuuden, hallinto- ja muiden rakennusten lämmittämiseen yrityksen alueella sekä lämmitykseen ja kuuman veden toimittamiseen läheisille asuinalueille.
Höyrykattilat asennetaan useimmiten teollisuuden ja teollisuuden lämmityskattilataloihin. Lämmityskattilarakennukset tuottavat pääasiassa kuumaa vettä, joka on tarkoitettu rakennusten lämmittämiseen ja väestön kotitalouksien tarpeisiin. Siksi kattilatalojen lämmitykseen käytetään sekä höyry- että kuumavesikattiloita. Nykyaikaisilla asuntojen ja kunnallisten palvelujen lämmönjakeluasemilla on pääasiassa vedenlämmityskattilat. Ja siellä olevat höyrykattilat on tarkoitettu kattamaan aseman omat tarpeet, lähinnä polttoöljyteollisuuden höyryn toimittamiseen (kaasukattilataloissa polttoöljyä käytetään vara- tai hätäpolttoaineena). Lupaava suunta on yhdistettyjen höyry-vesilämmityskattiloiden käyttö lämmityskattiloissa. Kymmenen viime vuoden aikana ovat yleistyneet myös autonomiset katto- ja lohkomoduulikattilarakennukset, höyry- ja vesilämmitysrakennukset. Lohkomoduulikattilahuoneet asennetaan tehtaalla ja toimitetaan asennuspaikalle koottuna. Niiden käyttöönottoa varten riittää, että ne asennetaan toimituksen jälkeen, kytketään kuluttajiin ja polttoaineen syöttölähteeseen sekä suoritetaan käyttöönottotyöt määrätyllä tavalla.
Höyry- ja kuumavesikattilalaitoksen tärkeimmät lämpökaaviot on esitetty kuvassa. 1.1 ja 1.2.
Asuntojen ja kunnallisten palvelujen lämmönlähteeseen kytkettyjen kuluttajien lukumäärästä riippuen erotetaan alue-, ryhmä- ja yksittäiset kattilarakennukset [1]. Alue- ja ryhmäkattilarakennukset sijaitsevat pääsääntöisesti erillisissä rakennuksissa. Yksittäinen - usein kellareissa tai lämmitettyjen rakennusten katoilla. Maakaasulla toimivat autonomiset automatisoidut kattokattilarakennukset ovat yleistyneet vasta viime vuosina.
Riisi. 1.1. Kaavamainen lämpökaavio höyrykattilarakennuksesta
1 – kattilayksiköt; 2 – höyryn kerääjä; 3 – alennusyksikkö; 4 – höyrynkerääjä R= 0,6 MPa; 5 – höyrynkerääjä R= 0,3…0,12 MPa; 6 – jatkuva puhalluserotin; 7 – höyry-vedenlämmittimet; 8 – kondenssiveden jäähdyttimet höyry-vesilämmittimien jälkeen; 9 – lämpöilmanpoistaja; 10 – höyryjäähdytin; 11 – vesi-vedenlämmitin; 12 – höyry-vedenlämmitin; 13 – kemiallinen vedenkäsittelylaite; 14 – sähkökäyttöiset syöttöpumput; 15 – höyrynsyöttöpumput; 16 – verkkopumput; 17 – täytepumppu;
putkistojen symbolit: T1 – lämmin vesi lämmitykseen ja ilmanvaihtoon (HV); T2 – paluuvesi lämmitysjärjestelmästä; T21 – taaksepäin, lämmityksen jälkeen lauhdejäähdyttimessä (OK); T3 – kuuman käyttöveden syöttö, syöttö; T4 – paluuvesi kuuman veden syöttöjärjestelmästä; T5 – kuuma vesi teknisiin tarpeisiin; T6 - paluuvesi teknisten tarpeiden jälkeen; T61 – palauttaa vettä, kun OK; T71 – höyryä kattilasta; T73 – pari pienennyslaitteen jälkeen ( R= 0,3...0,12 MPa); T72 – pari pienennyksen jälkeen ( R= 0,6 MPa); T74 – höyry jatkuvan puhalluksen erottimesta; T79 – ilmanpoistosta tuleva höyry; T81 – lauhde klo R= 0,6 MPa; T82 – lauhde klo R= 0,2 MPa; T84 – tuotannon kondensaatti; T91 – syöttövesi; T92 – jatkuva puhallus; T93 – tyhjennä vesi haihdutuksen jälkeen; B1 – raakavesi vesilähteestä; B20 – vesi kemiallisen vedenkäsittelyn jälkeen
Riisi. 1.2. Kaavamainen lämpökaavio kuumavesikattilarakennuksesta
1 – lämminvesivaraaja; 2 – verkkopumppu; 3 – kierrätyspumppu; 4 – kierrätyksen säädin; 5 – tuloveden lämpötilansäädin; 6 – tyhjiöilmanpoisto; 7 – ilmanpoiston höyrynjäähdytin; 8 – vesi-vesi-lämmönvaihdin; 9 – kemiallisesti puhdistettu vesipumppu; 10 – kaasu-vesi-ejektori; 11 - toimiva vesisäiliö; 12 – raakavesipumppu; 13 – lämmönvaihdin-raakavedenlämmitin; 14 – siirtopumppu; 15 – lisävesisäiliö; 16 – täytepumppu; 17 – veden lämpötilan säädin ilmanpoiston edessä; a, b – kuuman veden toimitus ja palautus tuotannosta; c – raakavesi hanasta; d – verkkoveden palautus
polttimet
vedenkäsittelylaitokset
kattilan putket, sulkuventtiilit
lämmönkehittäjät
vedenpinnan osoittimet
anturit ja ohjaimet
ja paljon enemmän
Kaasukattilarakennukset
Kaasukattilahuoneet ovat nykyään yleisin kattilaasennustyyppi. Ilmeisiä etuja ovat niiden alhaiset rakennus- ja käyttökustannukset muihin kattilaasennuksiin verrattuna. Maan laaja ja jatkuvasti kehittyvä kaasuputkiverkosto mahdollistaa kaasun toimittamisen lähes mihin tahansa kohtaan. Tämä johtaa polttoaineen toimittamisen kustannuksiin perinteisellä kuljetuksella. Lisäksi kaasulla on suurempi lämpökapasiteetti ja lämmönsiirto muihin polttoaineisiin verrattuna, ja se jättää palamisen jälkeen vähemmän haitallisia aineita.Teollisuusyrityksissä kaasukattilarakennukset ovat pääasiallinen lämmönlähde teknologisissa prosesseissa ja lämmön toimittamisessa työssäkäyville henkilöille. Samaan aikaan kaasukattilataloja on alkanut esiintyä useammin myös yksityisiin asuinrakennuksiin. Ihmiset arvostivat tällaisten asennusten etuja.
Kaasukattilarakennukset ovat korvaamaton energianlähde, halvempaa kuin sähkö.
Modulaariset kattilahuoneet
Modulaariset kattilahuoneet ovat valmiita teknisiä järjestelmiä, jotka voidaan helposti kuljettaa ja asentaa minne tahansa. Modulaaristen kattilahuoneiden avulla voit säästää merkittävästi suunnittelussa ja asennuksessa, koska nämä järjestelmät asennetaan yleensä valmiina säiliöön ja varustettu kaikilla tarvittavilla laitteilla prosessin toimintaan ja automatisointiin.Modulaariset kattilahuoneet sisältävät seuraavat laitteet:
kuumavesikattilat
teknisiä laitteita
automaatiojärjestelmät
vedenkäsittelyjärjestelmät
ja paljon enemmän
Kattila on lämmönvaihtolaite, jossa polttoaineen kuumista palamistuotteista siirretään lämpöä veteen. Tämän seurauksena vesi muuttuu höyryksi höyrykattiloissa ja lämmitetään vaadittuun lämpötilaan kuumavesikattiloissa.
Polttolaitetta käytetään polttamaan polttoainetta ja muuttamaan sen kemiallista energiaa kuumennettujen kaasujen lämmöksi.
Syöttölaitteet (pumput, injektorit) on suunniteltu syöttämään vettä kattilaan.
Vetolaite koostuu puhallinpuhaltimista, kaasu-ilmakanavajärjestelmästä, savunpoistajista ja savupiipusta, jotka varmistavat tarvittavan ilmamäärän tulon tulipesään ja palamistuotteiden liikkumisen kattilan savuhormien läpi sekä niiden poiston. ilmakehään. Polttotuotteet, jotka kulkevat savuhormien läpi ja joutuvat kosketuksiin lämmityspinnan kanssa, siirtävät lämpöä veteen.
Taloudellisemman toiminnan varmistamiseksi nykyaikaisissa kattilajärjestelmissä on apuelementit: veden ekonomaiseri ja ilmanlämmitin, jotka lämmittävät vettä ja ilmaa; laitteet polttoaineen syöttöön ja tuhkanpoistoon, savukaasujen ja syöttöveden puhdistamiseen; lämmönsäätölaitteet ja automaatiolaitteet, jotka varmistavat kattilahuoneen kaikkien osien normaalin ja keskeytymättömän toiminnan.
Luokittelu.
Lohkomoduulikattilarakennukset teholla 200 kW - 10 000 kW (mallivalikoima)
On olemassa erityyppisiä yksilöllisesti suunniteltuja kattilahuoneita:
Kattokattilahuoneet
Vapaasti seisovat kattilahuoneet
Lohko- ja modulaariset kattilahuoneet
Sisäänrakennetut kattilahuoneet
Liitetyt kattilahuoneet
Siirrettävät ja siirrettävät kattilahuoneet
Kaikkia toimintaparametreja ohjataan automaattisilla ohjausjärjestelmillä ilman ihmisen läsnäoloa.
Yhdiste kattilahuoneet perusversiossa:
Veden lämmityskattilat
Lämmönsyötön luotettavuus taataan läsnäololla koostumuksessa kattilahuoneet vähintään kaksi kattilayksikköä, joita edustavat teräspaloputkikattilat luotettavilta ja Venäjän markkinoilla menestyneiltä saksalaisilta yrityksiltä Buderus, Viessmann.
Weishaupt polttimet
Kattilahuoneissa niitä käytetään polttimet saksalaiselta Weishauptilta. Käytetään maakaasun polttamiseen LN polttimet, varmistaen alhaisen haitallisten epäpuhtauksien pitoisuuden palamistuotteissa.
Kotimaan kaasun toimitus
Kaasunsyöttöjärjestelmän laitteet kattilahuoneet säätelee kaasun virtausta ja ohjaa kaasun minimi- ja maksimipainetta. Hätätilanteissa kaasun virtaus sisään pannuhuone pysähtyy automaattisesti.
Verkon veden lämpötilan säätö
Käytetään mikroprosessoriohjelmoitavia ohjaimia, jotka ohjaavat automaattisesti verkkoveden lämpötilan säätöjärjestelmää ulkolämpötilan ja Kuluttajan tarpeiden mukaan.
Pumppujen varusteet
Kattilapiiripumput varmistavat itsenäisen toiminnan kattilat. Verkkopiirin kaksoiskiertopumput takaavat 100 %:n redundanssin.
Vedenkäsittely ja paineenhuolto lämmitysjärjestelmässä
Vedenkäsittelyyksikkö vähentää kattilaveden kovuutta ja estää kalkin muodostumisen laitteiston lämmönvaihtopinnoille. Paineenhallintalaite täyttää automaattisesti kattilan ja verkkopiirit vedellä varmistaen lämmitysjärjestelmän vaaditun painetason.
Hydraulinen erotin
Laitteet kattilan ja verkkopiirien hydrauliseen irrottamiseen mahdollistavat kattilarakennuksen vakaan toiminnan järjestelmissä, joissa on suuri vesimäärä virtausnopeuksien, lämpötilan ja paineen voimakkaiden muutosten dynamiikassa.
Signalointi
Kattilahuoneisiin on asennettu palohälytysjärjestelmät ja kaasuhälytysjärjestelmät metaani- ja häkähälytyksiä varten.
Mittauslaitteet
Valtion mittauslaiterekisteriin rekisteröityjä instrumentteja ja mittalaitteita käytetään, mikä mahdollistaa:
– toimitetun lämpöenergian kirjanpito
– kylmän veden kulutuksen laskenta
– kaasunkulutuksen mittaus
– kulutetun sähkön mittaus
– kattilahuoneen laitteiden toimintaparametrien ohjaus.
Kattava automaatio
Integroitu automaatiojärjestelmä varmistaa kattilahuoneiden vakaan toiminnan ilman jatkuvaa huoltohenkilöstön läsnäoloa. Kattilahuoneen päälaitteiden toiminnan kauko-ohjaus tapahtuu etähälytyskeskuksella (sisältyy toimitukseen).
Modeemiyhteys etälähetystä varten
Kattilahuoneet asennuksen tai jatkokäytön aikana ne voidaan liittää nykyaikaisiin etälähetysjärjestelmiin. Monimutkaisessa automaatiojärjestelmässä on sisäänrakennettu modeemiyksikkö kattilahuonelaitteiston toimintaa koskevien tietojen siirtämiseksi puhelinviestintäkanavien tai Internetin kautta.
Savuputket
Savupiippujen ulko- ja sisäseinämät ovat ruostumatonta terästä ja eristetty jäykällä mineraalivillaeristyksellä. Käytetyillä savupiipuilla on paloturvallisuusstandardien mukaisuustodistus. Jokaiselle lämmityskattilalle asennetaan erillinen putki. Savupiiput, joiden korkeus on 6 metriä, sisältyvät toimitukseen kattilataloille 200 kW - 10 MW. Ostaja voi halutessaan kieltäytyä piipusta, ja hänellä on myös mahdollisuus asentaa eri korkeita savupiippuja.
Kattilahuoneet, koosta ja määrästä riippuen kattilat, koostuvat yhdestä tai useammasta lohkosta. Ilmasto-olosuhteista riippuen moduulien metallirunko on eristetty jäykillä kolmikerroksisilla sandwich-paneeleilla, joissa on mineraalivillaeristys ja joiden paksuus on 80-150 mm. Moduulia ympäröivien rakenteiden ominaisuudet täyttävät palonkesto- ja paloturvallisuusmääräykset.
Pienitehoiset kattilarakennukset (yksittäiset ja pienryhmät) koostuvat yleensä kattiloista, kierto- ja syöttöpumpuista sekä vetolaitteista. Tästä laitteesta riippuen kattilahuoneen mitat määritetään pääasiassa.
Keskitehoiset ja suuret kattilarakennukset - 3,5 MW ja enemmän - eroavat laitteiden monimutkaisuudesta sekä palvelu- ja aputilojen koostumuksesta. Näiden kattilarakennusten tilasuunnitteluratkaisujen on täytettävä teollisuusyritysten suunnittelun saniteettistandardien (SI 245-71), SNiP P-M.2-72 ja 11-35-76 vaatimukset.
Kattilalaitteistojen luokitus
Kattilaasennukset jaetaan kuluttajien luonteesta riippuen energiaan, tuotantoon sekä lämmitykseen ja lämmitykseen. Tuotetun jäähdytysnesteen tyypin mukaan ne jaetaan höyryyn (höyryn tuottamiseen) ja kuumaan veteen (kuuman veden tuottamiseen).
Voimakattilalaitokset tuottavat höyryä lämpövoimaloiden höyryturbiineja varten. Tällaiset kattilarakennukset on yleensä varustettu suuri- ja keskitehoisilla kattilayksiköillä, jotka tuottavat höyryä suuremmilla parametreilla.
Teollisuuden lämmityskattilajärjestelmät (yleensä höyry) tuottavat höyryä paitsi teollisuuden tarpeisiin myös lämmitykseen, ilmanvaihtoon ja kuuman veden huoltoon.
Lämmityskattilajärjestelmät (pääasiassa lämmin vesi, mutta ne voivat olla myös höyryä) on suunniteltu palvelemaan teollisuus- ja asuintilojen lämmitysjärjestelmiä.
Lämmityskattilarakennukset jaetaan lämmönjakelun laajuudesta riippuen paikallisiin (yksittäisiin), ryhmiin ja alueisiin.
Paikalliskattilarakennukset on yleensä varustettu kuumavesikattiloilla, jotka lämmittävät veden enintään 115 °C:n lämpötilaan, tai höyrykattiloilla, joiden käyttöpaine on enintään 70 kPa. Tällaiset kattilarakennukset on suunniteltu toimittamaan lämpöä yhteen tai useampaan rakennukseen.
Ryhmäkattilajärjestelmät tarjoavat lämpöä rakennusryhmille, asuinalueille tai pienille asuinalueille. Tällaiset kattilarakennukset on varustettu sekä höyry- että kuumavesikattiloilla, joilla on yleensä suurempi lämmitysteho kuin paikallisten kattilatalojen kattiloilla. Nämä kattilahuoneet sijaitsevat yleensä erityisesti rakennetuissa erillisissä rakennuksissa.
Kaukolämpökattilataloja käytetään lämmön toimittamiseen suurille asuinalueille: ne on varustettu suhteellisen tehokkailla kuumavesi- tai höyrykattiloilla.
kattilalaitos höyrykattiloilla. Asennus koostuu höyrykattilasta, jossa on kaksi rumpua - ylempi ja alempi. Tynnyrit on liitetty toisiinsa kolmella putkinipulla, jotka muodostavat kattilan lämmityspinnan. Kattilan käydessä alempi rumpu on täytetty vedellä, ylempi rumpu on täynnä vettä alaosassa ja kylläinen vesihöyry yläosassa. Kattilan pohjassa on tulipesä mekaanisella arinalla kiinteän polttoaineen polttamiseen. Nestemäistä tai kaasumaista polttoainetta poltettaessa arinan sijaan asennetaan suuttimet tai polttimet, joiden kautta polttoaine syötetään ilman kanssa tulipesään. Kattila on rajoitettu tiiliseinillä - vuorauksella.
Kattiloiden asennukset sijaitsevat erityisesti merkityillä alueilla, joihin ulkopuolisilla ei ole pääsyä. Ja lämpöjohdot ja lämpöputket yhdistävät kattilarakennukset ja kuluttajat.
Kattilarakennusten luokitus.
Nykyaikaisilla kattilajärjestelmillä on erilaisia luokituksia. Jokainen niistä perustuu tiettyyn periaatteeseen tai tiettyihin arvoihin. Nykyään on useita tärkeimpiä eroja:
Sijainti.
Asennuspaikasta riippuen siellä on:
Katto;
Sisäänrakennettu rakennukseen;
Block-moduuli;
Kehys.
Höyrykattilat
Kuuma vesi;
sekoitettu;
Kattilat, joissa käytetään diatermistä öljyä.
Kiinteä polttoaine. Tätä varten käytetään polttopuuta, hiiltä ja muita kiinteitä polttoaineita.
Nestemäiset polttoaineet - öljy, bensiini, polttoöljy ja muut.
Kaasu.
Sekoitettu tai yhdistetty. Oletetaan, että käytetään erilaisia ja erityyppisiä polttoaineita.
Kattilat teknisinä laitteina höyryn tai kuuman veden tuotantoon erottuvat erilaisista suunnittelumuodoista, toimintaperiaatteista, käytetyistä polttoainetyypeistä ja tuotantoindikaattoreista. Samanaikaisesti veden ja höyry-vesi-seoksen liikkeen järjestämismenetelmän mukaan kaikki kattilat voidaan jakaa seuraaviin kahteen ryhmään:
Kattilat luonnollisella kierrolla;
Kattilat jäähdytysnesteen (vesi, höyry-vesi-seos) pakkoliikkeellä.
Nykyaikaisissa lämmitys- ja lämmitys-teollisissa kattilahuoneissa höyryn tuottamiseen käytetään pääosin luonnollisen kierron kattiloita ja kuuman veden tuottamiseen käytetään suoravirtausperiaatteella toimivia jäähdytysnesteen pakkoliikkeisiä kattiloita.
Nykyaikaiset luonnollisella kierrolla varustetut höyrykattilat on valmistettu pystysuorista putkista, jotka sijaitsevat kahden keräimen (rummun) välissä. Yksi putkien osa, jota kutsutaan lämmitetyiksi "nousuputkiksi", lämmitetään polttimella ja palamistuotteilla, ja toinen, yleensä lämmittämätön osa putkista, sijaitsee kattilayksikön ulkopuolella ja sitä kutsutaan "laskuputkiksi". Lämmitetyissä nostoputkissa vesi kuumennetaan kiehuvaksi, haihtuu osittain ja menee höyry-vesi-seoksena kattilan rumpuun, jossa se erotetaan höyryksi ja vedeksi. Laskemalla lämmittämättömiä putkia vesi ylemmästä rummusta tulee alakeräimeen (rumpuun).
Jäähdytysnesteen liike kattiloissa, joissa on luonnollinen kierto, johtuu ajopaineesta, joka syntyy laskuputkien vesipatsaan ja nousuputkissa olevan höyry-vesi-seoksen kolonnin painojen eroista.
Höyrykattiloissa, joissa on monikiertoinen pakkokierto, lämmityspinnat on tehty kierukoiksi, jotka muodostavat kiertopiirejä. Veden ja höyry-vesi-seoksen liike tällaisissa piireissä suoritetaan kiertovesipumpulla.
Suoravirtaushöyrykattiloissa kiertosuhde on yksikkö, ts. Syöttövesi muuttuu kuumennettaessa peräkkäin höyry-vesi-seokseksi, kylläiseksi ja tulistettuksi höyryksi. Kuumavesikattiloissa kiertopiiriä pitkin liikkuva vesi lämmitetään yhdessä kierrossa alkulämpötilasta loppulämpötilaan.
Jäähdytysnesteen tyypin mukaan kattilat jaetaan kuumavesi- ja höyrykattiloihin. Kuumavesikattilan tärkeimmät indikaattorit ovat lämpöteho, ts. lämmitysteho ja veden lämpötila; Höyrykattilan tärkeimmät indikaattorit ovat höyryn tuotto, paine ja lämpötila.
Kuumavesikattilat, joiden tarkoituksena on saada tiettyjen parametrien kuumaa vettä, käytetään lämmön toimittamiseen lämmitys- ja ilmanvaihtojärjestelmille, kotitalouksille ja teknisille kuluttajille. Kuumavesikattilat, jotka toimivat yleensä suoravirtausperiaatteella ja jatkuvalla vesivirtauksella, asennetaan lämpövoimaloiden lisäksi myös kaukolämpöön sekä lämmitys- ja teollisuuskattilataloihin pääasiallisena lämmönlähteenä.
Höyrykattila on laitteisto, joka on suunniteltu tuottamaan kylläistä tai tulistettua höyryä sekä lämmittämään vettä (lämmityskattila).
Lämmönvaihtoväliaineiden (savukaasut, vesi ja höyry) suhteellisen liikkeen perusteella höyrykattilat (höyrygeneraattorit) voidaan jakaa kahteen ryhmään: vesiputkikattilat ja tuliputkikattilat. Vesiputkihöyrynkehittimissä vesi ja höyry-vesi-seos liikkuvat putkien sisällä ja savukaasut huuhtelevat putkien ulkopinnan. Venäjällä 1900-luvulla käytettiin pääasiassa Shukhovin vesiputkikattiloita. Paloputkissa päinvastoin savukaasut liikkuvat putkien sisällä ja vesi pesee putket ulkopuolelta.
Veden ja höyry-vesi-seoksen liikeperiaatteen perusteella höyrynkehittimet jaetaan yksiköihin, joissa on luonnollinen kierto ja pakkokierto. Jälkimmäiset on jaettu suoravirtaukseen ja moninkertaiseen pakkokiertoon.
Syöttöpumppuna käytetään pääsääntöisesti P21/23-130D- tai P30/43-130D-sarjan kolmimäntäistä korkeapainepumppua.
Kattilat yli kriittisen paineen (SCP) - höyryn paine yli 22,4 MPa.
Höyry- ja kuumavesikattiloiden pääelementit
Uunit kaasumaisten, nestemäisten ja kiinteiden polttoaineiden polttamiseen. Kaasua ja polttoöljyä sekä kiinteitä jauhettuja hiilipolttoaineita poltettaessa käytetään yleensä kammiouuneja. Tulipesää rajoittavat etu-, taka-, sivuseinät sekä pohja ja kaari. Uunin seinillä on haihtumislämmityspinnat (keittoputket), joiden halkaisija on 50...80 mm, jotka vastaanottavat polttimesta ja palamistuotteista säteilevää lämpöä. Kaasu- tai nestemäisiä polttoaineita poltettaessa kammiouunin alla ei yleensä ole seulontaa, ja hiilipölylle tehdään polttokammion alaosaan ”kylmä” suppilo polttimesta putoavan tuhkan poistamiseksi.
Putkien yläpäät rullataan rumpuun ja alapäät liitetään keräilijöihin valssaamalla tai hitsaamalla. Useissa kattiloissa takaseinän kiehumisputket, ennen kuin ne kytketään rumpuun, sijoitetaan tulipesän yläosaan useissa riveissä, porrastettuina ja muodostavat festoonin.
Kattilayksikön tulipesän ja kaasukanavien huoltoon käytetään seuraavia laitteita: kulkuaukot, lukittavat ovet, silmäluukut, räjähdysventtiilit, luistiventtiilit, kiertopellit, puhaltimet, haulipuhaltimet.
Suljettavat ovet ja vuorauksessa olevat aukot on tarkoitettu tarkastus- ja korjaustöihin kattilan sammuessa. Peeperillä seurataan polttoaineen palamisprosessia tulipesässä ja konvektiivisten savuhormien tilaa. Räjähdysvaroventtiilejä käytetään suojaamaan vuorausta rikkoutumiselta uunin ja kattilan hormit poksahtaessa ja ne asennetaan tulipesän yläosiin, yksikön viimeiseen hormiin, ekonomaiseriin ja holviin.
Valurautaisia savupeltejä tai pyöriviä peltejä käytetään vedon säätämiseen ja sian sulkemiseen.
Työskenneltäessä kaasumaisella polttoaineella, jotta estetään palavien kaasujen kerääntyminen kattilalaitteiston uuneihin, savupiippuihin ja sioihin työtauon aikana, niissä on aina säilytettävä pieni veto; Tätä varten jokaisella yksittäisellä kattilakorulla on oltava oma portti, jonka yläosassa on halkaisijaltaan vähintään 50 mm reikä esivalmistettua sikaa varten.
Puhaltimet ja puhaltimet on suunniteltu puhdistamaan lämmityspinnat tuhkasta ja noesta.
Höyrykattilan rummut. On syytä huomata höyrykattilarumpujen monikäyttöisyys, erityisesti seuraavat prosessit suoritetaan niissä:
Lämmitetyistä nostoputkista tulevan höyry-vesi-seoksen erottaminen höyryksi ja vedeksi ja höyryn kerääminen;
Syöttöveden vastaanotto vesiekonomaiserista tai suoraan syöttölinjasta;
Kattilan sisäinen vedenkäsittely (veden lämpö- ja kemiallinen pehmennys);
Jatkuva puhallus;
Höyryn kuivaus kattilan vesipisaroista;
Pesuhöyry siihen liuenneista suoloista;
Suojaus liiallista höyrynpainetta vastaan.
Kattilarummut on valmistettu kattilateräksestä, ja niissä on meistetut pohjat ja kulkuaukot. Rummun tilavuuden sisäosaa, joka on täytetty tietylle tasolle vedellä, kutsutaan vesitilavuudeksi ja kattilan käytön aikana höyryllä täytettyä osaa kutsutaan höyrytilavuudeksi. Rummun kiehuvan veden pintaa, joka erottaa vesitilavuuden höyrytilavuudesta, kutsutaan haihdutuspeiliksi. Höyrykattilassa kuumat kaasut huuhtelevat vain sen rummun sen osan, jonka sisältä vesi jäähdyttää. Linjaa, joka erottaa kaasuilla lämmitetyn pinnan lämmittämättömästä, kutsutaan palolinjaksi.
Höyry-vesi-seos tulee sisään nousevien kiehuvien putkien kautta, jotka on rullattu rummun pohjalle. Rummulta vesi syötetään alempien putkien kautta alempiin keräilijöihin.
Haihdutuspinnan pinnalle ilmaantuu päästöjä, harjuja ja jopa suihkulähteitä, ja höyryyn voi päästä huomattava määrä kattilavettä, mikä heikentää höyryn laatua sen suolapitoisuuden nousun seurauksena. Kattilavesipisarat haihtuvat, ja niiden sisältämät suolat kerrostuvat tulistimen sisäpinnalle, mikä huonontaa lämmönsiirtoa, minkä seurauksena sen seinien lämpötila nousee, mikä voi johtaa niiden palamiseen. Suoloja voi myös kertyä höyryputkien liittimiin ja johtaa tiiviyden menetykseen.
Höyryn tasaisen virtauksen varmistamiseksi rummun höyrytilaan ja sen kosteuden vähentämiseksi käytetään erilaisia erotuslaitteita.
Haihtuvien lämmityspintojen kalkkikerrostumien mahdollisuuden vähentämiseksi käytetään kattilan sisäistä vedenkäsittelyä: fosfatointia, alkalointia ja kompleksonien käyttöä.
Fosfatoinnin tarkoituksena on luoda kattilaveteen olosuhteet, joissa kalkinmuodostajia vapautuu tarttumattomana lietteenä. Tämän saavuttamiseksi on välttämätöntä ylläpitää kattilaveden tietty alkalisuus.
Toisin kuin fosfatointi, vedenkäsittely kompleksoneilla voi tarjota kattilaveden olosuhteet kalkkikivettömäksi ja lietettömäksi. On suositeltavaa käyttää Trilon B natriumsuolaa kompleksonina.
Kattilaveden hyväksyttävän suolapitoisuuden ylläpitäminen suoritetaan tyhjentämällä kattila, ts. poistamalla siitä osa kattilavettä, jossa on aina suurempi suolapitoisuus kuin syöttövedessä.
Veden vaiheittaisen haihdutuksen suorittamiseksi kattilan rumpu on jaettu väliseinällä useisiin osastoihin, joissa on itsenäiset kiertopiirit. Yksi osastoista, nimeltään "puhdas" osasto, vastaanottaa syöttövettä. Vesi haihtuu kiertopiirin läpi ja kattilaveden suolapitoisuus puhtaassa osastossa nousee tietylle tasolle. Suolapitoisuuden ylläpitämiseksi tässä osastossa osa puhtaan osaston kattilan vedestä ohjataan painovoiman avulla erityisen reiän - väliseinän alaosassa olevan diffuusorin - toiseen osastoon, jota kutsutaan "suolaksi", koska suolapitoisuus se on huomattavasti korkeampi kuin puhtaassa osastossa.
Jatkuva vedenpuhallus suoritetaan paikasta, jossa suolapitoisuus on suurin, ts. suolaosastosta. Molemmissa haihdutusvaiheissa syntyvä höyry sekoittuu höyrytilassa ja poistuu rummusta sen yläosassa olevien putkien kautta.
Paineen kasvaessa höyry pystyy liuottamaan joitain kattilaveden epäpuhtauksia (piihappoa, metallioksideja).
Höyryn suolapitoisuuden vähentämiseksi joissakin kattiloissa käytetään höyryhuuhtelua syöttövedellä.
Kattilan tulistimet. Tulistetun höyryn tuotanto kuivasta kyllästetystä höyrystä suoritetaan tulistimessa. Tulistin on yksi kattilayksikön kriittisimmistä elementeistä, koska se toimii kaikista lämmityspinnoista ankarimmissa lämpötilaolosuhteissa (ylikuumenemislämpötila jopa 425 °C). Tulistimen käämit ja keräimet on valmistettu hiiliteräksestä.
Lämmön absorptiomenetelmän perusteella tulistimet jaetaan konvektiivisiin, säteilykonvektiivisiin ja säteilyyn. Matala- ja keskipainekattilayksiköissä käytetään konvektiivisia tulistimet pysty- tai vaakaputkilla. Yli 500 °C:n tulistuslämpötilan höyryn tuottamiseen käytetään yhdistettyjä höyrytulistimia, ts. niissä yksi osa pinnasta (säteily) havaitsee säteilyn aiheuttaman lämmön ja toinen osa - konvektiolla. Tulistimen lämmityspinnan säteilyosa sijaitsee suojusten muodossa suoraan polttokammion yläosassa.
Kaasujen ja höyryn liikesuunnista riippuen tulistimen kytkemiseksi kaasuvirtaan on kolme pääjärjestelmää: suora virtaus, jossa kaasut ja höyry liikkuvat samaan suuntaan; vastavirta, jossa kaasut ja höyry liikkuvat vastakkaisiin suuntiin; sekoitettu, jossa tulistimen käämien toisessa osassa kaasut ja höyry kulkevat suoraan läpi ja toisessa vastakkaisiin suuntiin.
Toimintavarmuuden kannalta optimaalinen on sekoitettu tulistimen kytkentäkaavio, jossa tulistimen ensimmäinen osa höyryvirtausta pitkin on vastavirta, ja höyryn tulistuksen loppuun saattaminen tapahtuu sen toisessa osassa jäähdytysnesteiden suoralla virtauksella. Tässä tapauksessa joissakin tulistimen suurimman lämpökuorman alueella sijaitsevissa kääreissä kaasukanavan alussa on kohtalainen höyryn lämpötila ja höyryn tulistuksen loppuunsaattaminen tapahtuu alhaisemmalla lämpökuormalla. ladata.
Höyryn lämpötilaa kattiloissa, joiden paine on enintään 2,4 MPa, ei säädetä. Paineessa 3,9 MPa ja sitä korkeammalla lämpötilaa säädetään seuraavilla menetelmillä: kondensaatin ruiskuttaminen höyryyn; pintajäähdyttimen käyttö; käyttämällä kaasunsäätöä muuttamalla palamistuotteiden virtausta tulistimen läpi tai siirtämällä polttimen asentoa uunissa pyörivien polttimien avulla.
Tulistimessa tulee olla painemittari, varoventtiili, sulkuventtiili tulistimen irrottamiseksi höyryn pääjohdosta sekä laite tulistetun höyryn lämpötilan mittaamiseen.
Veden ekonomaisit. Ekonomaiserissa syöttövesi lämmitetään savukaasuilla ennen kuin se syötetään kattilaan käyttämällä polttoaineen palamistuotteiden lämpöä. Esilämmityksen ohella kattilan rumpuun tulevan syöttöveden osittainen haihtuminen on mahdollista. Riippuen lämpötilasta, johon vesi lämmitetään, ekonomaiserit jaetaan kahteen tyyppiin - ei-kiehuviin ja kiehuviin. Ei-kiehuvissa ekonomaisereissa vesi lämmitetään niiden toimintavarmuuden edellytysten mukaisesti lämpötilaan, joka on 20 ° C alhaisempi kuin kylläisen höyryn lämpötila höyrykattilassa tai veden kiehumislämpötila olemassa olevassa käyttöpaineessa kuumassa kattilassa. -vesiboileri. Kiehuvissa ekonomaisereissa ei vain vesi lämmitetä, vaan myös sen osittainen (jopa 15 % %) haihtuminen.
Riippuen metallista, josta ekonomaiserit valmistetaan, ne jaetaan valuraudaan ja teräkseen. Valurautaisia ekonomaisaattoreita käytetään kattilan rummun paineessa, joka on enintään 2,4 MPa, kun taas terästä voidaan käyttää millä tahansa paineella. Valurautaisissa ekonomaisereissa veden keittämistä ei voida hyväksyä, koska se johtaa vesivasaraan ja ekonomaiserin tuhoutumiseen. Lämmityspinnan puhdistamiseksi vesiekonomaisereissa on puhalluslaitteet.
Ilmanlämmittimet. Nykyaikaisissa kattilayksiköissä ilmalämmittimellä on erittäin tärkeä rooli, joka vastaanottaa lämpöä poistokaasuista ja siirtää sen ilmaan, mikä vähentää havaittavissa olevaa lämpöhäviötä pakokaasujen mukana. Lämmitettyä ilmaa käytettäessä polttoaineen palamislämpötila nousee, palamisprosessi voimistuu ja kattilayksikön hyötysuhde kasvaa. Samaan aikaan ilmanlämmitintä asennettaessa ilma- ja savupolkujen aerodynaaminen vastus kasvaa, mikä ylitetään luomalla keinotekoinen veto, ts. asentamalla savunpoisto ja tuuletin.
Ilman lämmityslämpötila valitaan polttotavan ja polttoainetyypin mukaan. Kammiouuneissa poltettavan maakaasun ja polttoöljyn kuuman ilman lämpötila on 200...250 °C ja hiilipölypolton kiinteän polttoaineen osalta 300...420 °C.
Jos kattilayksikössä on ekonomaiseri ja ilmanlämmitin, ekonomaiseri asennetaan ensin kaasuvirtausta pitkin ja ilmalämmitin toiseksi, mikä mahdollistaa palamistuotteiden jäähdytyksen syvemmälle, koska kylmän ilman lämpötila on alhaisempi kuin syöttöveden lämpötila ekonomaiserin tuloaukossa.
Toimintaperiaatteensa perusteella ilmanlämmittimet jaetaan palautuviin ja regeneratiivisiin. Rekuperatiivisessa ilmanlämmittimessä lämmönsiirto palamistuotteista ilmaan tapahtuu jatkuvasti väliseinän kautta, jonka toisella puolella palamistuotteet liikkuvat ja toisella lämmitetty ilma.
Regeneratiivisissa ilmanlämmittimissä lämpö siirtyy palamistuotteista lämmitettyyn ilmaan vuorotellen lämmittämällä ja jäähdyttämällä samaa lämmityspintaa.
Kaasumäntäasennukset. Kaasumäntäyksikkö (GPU) on suunniteltu syöttämään sähköä kuluttajille kolmivaiheisella (380/220 V, 50 Hz) vaihtovirralla. Kaasuvoimaloita käytetään jatkuvan ja taatun sähkönsyötön lähteenä sairaaloille, pankeille, ostoskeskuksille, lentokentille, tuotantolaitoksille sekä öljyn ja kaasun tuotantoyrityksille. Kaasumoottorin moottorin käyttöikä on korkeampi kuin bensiinigeneraattoreiden ja dieselvoimaloiden, mikä johtaa lyhyempään takaisinmaksuaikaan. Kaasusähkögeneraattoreiden käyttö mahdollistaa sen, että omistaja voi olla riippumaton suunnitelluista ja hätäsähkökatkoksista ja usein kieltäytyä kokonaan sähköntoimittajien palveluista.
Kaasumäntämoottorien (jäljempänä GPA) toiminta perustuu polttomoottorin toimintaperiaatteeseen. Polttomoottori on moottorityyppi, lämpömoottori, jossa työalueella palavan polttoaineen (yleensä nestemäisen tai kaasumaisen hiilivetypolttoaineen) kemiallinen energia muunnetaan mekaaniseksi työksi.
Tällä hetkellä teollisuudessa valmistetaan kahden tyyppisiä kaasukäyttöisiä mäntämoottoreita: kaasumoottoreita - sähköllä (kipinäsytytyksellä) ja kaasudieselmoottoreita - joissa kaasu-ilmaseos sytytetään pilotti(neste)polttoaineen ruiskutuksella. Kaasumoottorit ovat yleistyneet energia-alalla, koska kaasua on yleisesti käytetty halvempana polttoaineena (sekä luonnollisena että vaihtoehtoisena) ja suhteellisen ympäristöystävällisenä pakokaasupäästöjen suhteen.
Lämmönvaihtimilla varustetusta GPU:sta kaikki on periaatteessa sama, mutta lisäksi käytetään lämmöntalteenottojärjestelmää.
Yksikkö toimii useilla polttoainetyypeillä, sen alkuinvestointi 1 kW:a kohden on suhteellisen pieni ja sillä on laaja valikoima tehoja.
Polttoaine kaasumäntäyksiköille. Yksi tärkeimmistä kohdista kaasuturbiinityyppiä valittaessa on polttoaineen koostumuksen tutkiminen. Kaasumoottorien valmistajilla on omat vaatimukset polttoaineen laadulle ja koostumukselle jokaiselle mallille.
Tällä hetkellä monet valmistajat mukauttavat moottoreitaan sopivaan polttoaineeseen, mikä useimmissa tapauksissa ei vie paljon aikaa eikä vaadi suuria taloudellisia kustannuksia.
Maakaasun lisäksi kaasumäntäyksiköissä voidaan käyttää polttoaineena: propaania, butaania, niihin liittyvää maaöljykaasua, kemianteollisuuden kaasuja, koksiuunikaasua, puukaasua, pyrolyysikaasua, kaatopaikkakaasua, jätevesikaasua jne.
Näiden erityisten kaasujen käyttö polttoaineena edistää merkittävästi ympäristön suojelua ja mahdollistaa myös uusiutuvien energialähteiden käytön.
Kaasun valvontapiste. Kaasun ohjauspiste on laitejärjestelmä, joka automaattisesti pienentää ja ylläpitää vakiokaasun painetta kaasunjakeluputkissa. Kaasun ohjauspisteeseen kuuluu paineensäädin kaasun paineen ylläpitämiseksi, suodatin mekaanisten epäpuhtauksien talteenottamiseksi, varoventtiilit, jotka estävät kaasun pääsyn kaasunjakeluputkistoon sallitut parametrit ylittävän hätäkaasun paineen sattuessa, sekä laitteet määrän kirjaamiseksi. kaasun läpikulun, lämpötilan, paineen ja telemetristen mittausten nämä parametrit.
Kaasunvalvontapisteitä rakennetaan kaupungin kaasunjakeluputkistoon sekä teollisuus- ja kunnallisten yritysten alueelle, joilla on laaja kaasuputkiverkosto. Suoraan kuluttajille asennettuja pisteitä, jotka on suunniteltu syöttämään kaasua kattiloihin, uuneihin ja muihin yksiköihin, kutsutaan yleensä kaasunohjauslaitteiksi. Riippuen kaasun paineesta tuloaukossa, kaasun ohjauspisteet ovat: keskitaso (0,05 - 3 kgf/cm 2 ) ja korkea (jopa 12 kgf/cm 2 ) paine (1 kgf/cm 2 = 0,1 Mn/m2).
Turvalaitteet ja instrumentointi. Kuumavesikattiloissa takaiskuventtiileillä varustetut ohituslinjat (kuva), jotka ohjaavat vettä kattilasta lämmitysjärjestelmän putkistoon, voivat toimia suojalaitteena nousevaa painetta vastaan. Tällaisella yksinkertaisella laitteella, jos kattilaan asennetut venttiilit ovat jostain syystä kiinni, yhteys ilmakehään paisuntasäiliön kautta ei katkea.
Jos kattiloiden ja paisuntasäiliön välisessä putkistossa on määritettyjen venttiilien lisäksi muita sulkuventtiilejä, on asennettava vipuvaroventtiilit.
Höyrykattilat 70 kPa asti on varustettu turvalaitteella hydraulisen sulkimen muodossa
Turvallisen ja asianmukaisen toiminnan takaamiseksi höyrykattilat on varustettu turvalaitteiden lisäksi veden osoittimilla, tulppaventtiileillä ja painemittareilla.
Höyrykattilaan syötettävän syöttöveden tai vesilämmitysjärjestelmässä kiertävän veden virtauksen mittaamiseksi asennetaan vesimittari tai kalvot. Lämmitysjärjestelmään tulevan ja kattilaan palaavan veden lämpötilan mittaamiseksi on erityistapauksissa lämpömittareita.
Kattilaasennukset jaetaan kuluttajatyypistä riippuen energiaan, tuotantoon sekä lämmitykseen ja lämmitykseen. Tuotetun jäähdytysnesteen tyypin mukaan ne jaetaan höyryyn (höyryn tuottamiseen) ja kuumaan veteen (kuuman veden tuottamiseen).
Energiakattilalaitokset tuottaa höyryä lämpövoimaloiden höyryturbiineille. Tällaiset kattilarakennukset on yleensä varustettu suuri- ja keskitehoisilla kattilayksiköillä, jotka tuottavat höyryä suuremmilla parametreilla.
Teollisuuden lämmityskattilaasennukset(yleensä höyry) tuottavat höyryä paitsi teollisuuden tarpeisiin myös lämmitykseen, ilmanvaihtoon ja kuuman veden huoltoon.
Lämmityskattilajärjestelmät(pääasiassa kuumaa vettä, mutta ne voivat olla myös höyryä) on suunniteltu palvelemaan teollisuus- ja asuintilojen lämmitysjärjestelmiä, kuumavesihuoltoa ja ilmanvaihtoa.
Lämmityskattilarakennukset jaetaan lämmönjakelun laajuudesta riippuen paikallisiin (yksittäisiin), ryhmiin ja alueisiin.
Paikallislämmityskattilarakennukset yleensä varustettu kuumavesikattiloilla, joissa vesi lämmitetään enintään lämpötilaan, tai höyrykattiloilla, joiden käyttöpaine on enintään. Tällaiset kattilarakennukset on suunniteltu toimittamaan lämpöä yhteen tai useampaan rakennukseen.
Ryhmälämmityskattilarakennukset lämmittää rakennusryhmiä, asuinalueita tai pieniä kaupunginosia. Tällaiset kattilarakennukset on varustettu sekä höyry- että kuumavesikattiloilla, joilla on yleensä suurempi lämmitysteho kuin paikallisten kattilatalojen kattiloilla. Nämä kattilahuoneet sijaitsevat yleensä erityisrakennuksissa.
Kaukolämmön kattilarakennukset suunniteltu lämmöntoimitukseen suurille asuinalueille; ne on varustettu suhteellisen tehokkailla kuumavesi- ja höyrykattiloilla.
Riisi. 1.1
Kuvassa 1.1. esitetään kaavio kaukolämmön kattilarakennuksesta, jossa on kuumavesikattilat 1 tyyppiä PTVM-50 lämmitysteholla 58 MW. Kattilat voivat toimia nestemäisellä ja kaasumaisella polttoaineella, joten ne on varustettu polttimilla ja suuttimilla 3 . Palamiseen tarvittava ilma syötetään uuniin puhallinpuhaltimilla 4 sähkömoottoreilla ohjattuina. Jokaisessa kattilassa on 12 poltinta ja sama määrä puhaltimia.
Vesi syötetään kattilaan pumpuilla 5 sähkömoottoreilla ohjattuina. Lämmityspinnan läpi kulkenut vesi lämmitetään ja toimitetaan kuluttajille, missä se luovuttaa osan lämmöstä ja palaa kattilaan alemmassa lämpötilassa. Kattilan savukaasut poistetaan ilmakehään putken kautta 2.
Tämä kattilahuone on tyypiltään puoliavoin: kattiloiden alaosa (noin 6 m korkeuteen asti) sijaitsee rakennuksessa ja yläosa ulkona. Kattilahuoneen sisällä on puhaltimet, pumput ja ohjauspaneeli. Kattilahuoneen kattoon on asennettu ilmanpoisto 6 hapen poistamiseen vedestä.
Kattilajärjestelmissä, joissa on höyrykattilat(Kuva 1.2) höyrykattilassa 4 on kaksi rumpua - ylempi ja alempi. Tynnyrit on liitetty toisiinsa kolmella putkinipulla, jotka muodostavat kattilan lämmityspinnan. Kattilan käydessä alempi rumpu on täytetty vedellä, ylempi rumpu on täynnä vettä alaosassa ja kylläinen vesihöyry yläosassa. Kattilan pohjassa on tulipesä 2 mekaanisella arinalla kiinteän polttoaineen polttamista varten. Nestemäisiä ja kaasumaisia polttoaineita poltettaessa arinan sijaan asennetaan suuttimet tai polttimet, joiden kautta polttoaine syötetään ilman kanssa tulipesään. Kattila on rajoitettu tiiliseinillä - vuorauksella.
Kattilahuoneen työprosessi etenee seuraavasti. Polttoainevaraston polttoaine syötetään kuljettimella bunkkeriin, josta se menee tulipesän arinaan, jossa se palaa. Polttoaineen palamisen seurauksena muodostuu savukaasuja - palamistuotteet palavat.
Uunin savukaasut kulkeutuvat kattilan savuhormiin, jotka muodostuvat vuorauksesta ja putkinippuihin asennetuista erityisistä väliseinistä. Liikkuessaan kaasut huuhtelevat tulistinkattilan 3 putkiniput, kulkevat ekonomaiserin 5 ja ilmalämmittimen läpi, missä ne jäähtyvät kattilaan tulevan veden ja uuniin syötettävän ilman lämmön johdosta.
Jäähtyneet savukaasut poistetaan savupiipun 7 kautta ilmakehään savunpoistolaitteen 8 avulla. Savukaasut kattilasta voidaan poistaa ilman savunpoistoa luonnollisen vedon vaikutuksesta sisäänrakennetun savupiipun avulla.
Vesi vesilähteestä syöttöputkeen pumpataan 1 vesisäästölaitteeseen, josta se lämmityksen jälkeen tulee kattilan ylärumpuun. Kattilarummun täyttöä vedellä ohjataan rumpuun asennetulla vedenosoitinlasilla.
Riisi. 1.2
Kattilan ylärummusta vesi laskeutuu putkia pitkin alempaan rumpuun, josta se nousee jälleen vasemman putkikimpun kautta ylempään rumpuun. Tässä tapauksessa vesi haihtuu ja tuloksena oleva höyry kerätään ylemmän rummun yläosaan. Sitten höyry tulee tulistimeen 3, jossa se kuivuu kokonaan savukaasujen lämmön vaikutuksesta, minkä seurauksena sen lämpötila nousee.
Tulistimesta höyry tulee päähöyrylinjaan ja sieltä kuluttajalle, joka käytön jälkeen tiivistyy ja palautetaan kuuman veden (kondensaatti) muodossa kattilahuoneeseen. Kuluttajan lauhdehäviöt korvataan vedellä tai muista vesihuoltolähteistä. Ennen kattilaan tuloa vesi käsitellään asianmukaisesti.
Polttoaineen palamiseen tarvittava ilma otetaan pääsääntöisesti kattilahuoneen yläosasta ja syötetään puhaltimella 9 ilmalämmittimeen, jossa se lämmitetään ja lähetetään sitten tulipesään. Pienen kapasiteetin kattilataloissa ei yleensä ole ilmalämmittimiä ja kylmää ilmaa syötetään tulipesään joko puhaltimen avulla tai savupiipun synnyttämän tulipesässä olevan alipaineen ansiosta.
Höyrykattiloiden kattilalaitos on suljetun tyyppinen, kun kaikki kattilahuoneen päälaitteet sijaitsevat rakennuksessa.
Kattilaasennukset on varustettu vedenkäsittelylaitteilla (ei näy kaaviossa), ohjaus- ja mittauslaitteilla sekä asianmukaisilla automaatiolaitteistoilla, jotka takaavat niiden keskeytymättömän ja luotettavan toiminnan.
Kuuman veden kattilarakennukset laitteistot on suunniteltu tuottamaan kuumaa vettä, jota käytetään lämmitykseen, kuuman veden toimittamiseen ja muihin tarkoituksiin.
Riisi. 1.1 Kattilahuone, jossa valurautaiset kuumavesikattilat 1-suppilo tuhkan ja kuonan keräämiseen; 2-kaavin; 3-kaavin käyttövinssi; syklonityyppiset 4-tuhkankerääjät; 5 savunpoistolaite; 6-tiili savupiippu; 7-kattila; 8 puhallustuuletin; 9-asennus kemiallinen vedenpuhdistus (suodatin); 10-kaavinkanava kuonan ja tuhkan poistamiseen
Kuumavesikattilarakennuksessa on yksi jäähdytysneste - vesi, toisin kuin höyrykattilatalossa, jossa on kaksi jäähdytysnestettä - vesi ja höyry. Tältä osin höyrykattilahuoneessa on oltava erilliset putkistot höyrylle ja vedelle sekä säiliö lauhteen keräämistä varten.
Kuumavesi- ja höyrykattilarakennukset vaihtelevat käytetyn polttoainetyypin, kattiloiden, uunien jne. Sekä höyry- että vesilämmityskattilaasennuksessa on yleensä useita kattilayksikköjä, mutta vähintään kaksi ja enintään neljä tai viisi. Kaikki ne on yhdistetty yhteisillä viestinnöillä - putket, kaasuputket jne.
Ydinpolttoaineella, jonka raaka-aineena on uraanimalmia, toimivat laitokset yleistyvät.
