Varmetilførsel
Fjernvarmeanlegg kjennetegnes ved en kombinasjon av tre hovedledd: varmekilder, varmenettverk og lokalt varmeforbruk (varmebruk) systemer for individuelle bygninger og konstruksjoner.
Ved bruk av fossilt brensel kilden til termisk energi kan være et kjeleanlegg eller et termisk kraftverk, ved kjernefysiske varmeforsyningsstasjoner Kjernebrensel brukes til å produsere termisk energi; i noen tilfeller brukes det som hjelpebrensel. fornybare varmekilder– geotermisk energi, solstrålingsenergi, etc.
Drivstofftyper
I følge definisjonen av D.I. Mendeleev er "drivstoff et brennbart stoff som med vilje brennes for å produsere varme."
Velkjente hovedtyper av drivstoff-ved, torv, kull, skifer, oljerester, gass. Alle er organiske forbindelser som er i stand til å reagere med oksygen i luften ved høye temperaturer, noe som frigjør varme.
Drivstoff produseres i store mengder, reservene i naturen er svært betydelige. Oksygenet som kreves for reaksjonen tas fra luften rundt. Som et resultat av reaksjonen oppnås høyt oppvarmede forbrenningsgasser, hvis varme brukes i kjeleanlegget. De avkjølte gassene slippes ut i atmosfæren gjennom skorsteinen.
For forbrenning kan bruke både naturlig og kunstig drivstoff, oppnådd etter behandling av naturlig brensel for å isolere verdifulle produkter fra det, som inkluderer harpikser, bensin, benzener, mineralsmøreoljer, maling, farmasøytiske produkter, ammoniumsulfat brukt til landbruksbehov, etc.
Fast brensel:
a) naturlig - ved, kull, antrasitt, torv;
b) kunstig - trekull, koks og pulverisert kull, som er oppnådd fra knust kull.
Flytende drivstoff:
a) naturlig - olje;
b) kunstig - bensin, parafin, fyringsolje, tjære.
Gassformig drivstoff:
a) naturgass;
b) kunstig - generatorgass oppnådd fra gassifisering av ulike typer fast brensel (torv, ved, kull, etc.), koks, masovn, belysning og andre gasser.
Typer kjeleinstallasjoner
Stasjonært fyrrom er ikke lenger det eneste alternativet for autonom oppvarming. Utstyr krever et rom - men plasseringen kan være hvilken som helst.
Blokker fyrrom for eksempel kan den plasseres både i kjelleren og på taket (hvis en rekke betingelser er oppfylt). I tillegg har selve kjelehusene blitt mye mer pålitelige. Dette skyldes først og fremst det faktum at produksjonsanlegg begynte å tilby nøkkelferdige installasjoner: alt nødvendig utstyr er allerede installert i blokker eller i en modul, og du kan starte installasjonen. Følgelig er det to typer kjeleanlegg: blokk og modulære kjelerom. Begge typer strukturer er praktiske når det gjelder transport (som regel transporteres de med jernbane eller vei).
Grunnleggende fyrromsutstyr: kjele, vannpumpe, væskebeholder, rør, brennerapparat. Noen kjøper også tilleggsutstyr som bidrar til å spare penger: ikke-flyktige kjeler, kjeler med elektrisk tenningsfunksjon, to-pass og kombinerte støpejernskjeler.
Relativt nylig dukket termisk utstyr opp på markedet TKU – transportable kjeleenheter. Behovet for dem oppsto med fremveksten av nye næringer som er lokalisert i bygninger som ikke er koblet til sentralvarmesystemet. Fordelen med det nye produktet er at det er ganske enkelt å transportere (moduldesignet har hjul), det er lett å håndtere og krever ikke konstant tilstedeværelse av en operatør. I tillegg er TCU-er som regel helautomatiserte, så det er ganske enkelt å administrere dem. Samtidig er den i stand til å generere en tilstrekkelig mengde varme og krever ikke tilkobling til kommunikasjon.
Klassifisering av kjelehus.
Avhengig av hvor installasjonen er plassert, skilles følgende:
· Tak;
· Innebygd i bygningen;
· Blokkmodulær;
· Ramme.
I hvert varmesystem er hovedelementet kjelen. Den utfører hovedfunksjonen - oppvarming. Avhengig av hvilket grunnlag hele systemet og spesielt kjelen fungerer på, er det følgende kjeletyper :
§ Dampkjeler
§ Varmt vann;
§ Blandet;
§ Kjeler som bruker diatermisk olje.
Ethvert varmesystem fungerer, som tidligere nevnt, fra en eller annen type råvarer brensel eller naturressurs. I Avhengig av dette er kjeler delt inn i:
· Fast brensel. Til dette brukes ved, kull og andre typer fast brensel.
· Flytende brensel – olje, bensin, fyringsolje og andre.
· Gass.
· Blandet eller kombinert. Det forutsettes at ulike typer og typer drivstoff vil bli brukt.
Introduksjon
Generell informasjon og konsept om kjelesystemer
1 Klassifisering av kjelinstallasjoner
Typer varmekjeler for oppvarming av bygninger
1 Gasskjeler
2 elektriske kjeler
3 fastbrenselkjeler
Typer kjeler for oppvarming av bygninger
1 Gassrørkjeler
2 vannrørkjeler
Konklusjon
Bibliografi
Introduksjon
Bor på tempererte breddegrader, hvor det meste av året er kaldt, er det nødvendig å sikre varmeforsyning til bygninger: boligbygg, kontorer og andre lokaler. Varmeforsyning sørger for en komfortabel bolig hvis det er en leilighet eller et hus, produktivt arbeid hvis det er et kontor eller lager.
La oss først finne ut hva som menes med begrepet "varmeforsyning". Varmeforsyning er tilførsel av varmt vann eller damp til varmesystemene til en bygning. De vanlige kildene til varmeforsyning er termiske kraftverk og kjelehus. Det er to typer varmeforsyning til bygninger: sentralisert og lokal. Med sentralisert forsyning forsynes enkeltområder (industri eller bolig). For effektiv drift av et sentralisert varmenettverk bygges det ved å dele det inn i nivåer, arbeidet til hvert element er å utføre en oppgave. For hvert nivå reduseres elementets oppgave. Lokal varmeforsyning - tilførsel av varme til ett eller flere hus. Sentraliserte varmenettverk har en rekke fordeler: reduksjon av drivstofforbruk og kostnadsreduksjon, bruk av lavkvalitets drivstoff, forbedring av den sanitære tilstanden til boligområder. Det sentraliserte varmeforsyningssystemet inkluderer en kilde til termisk energi (CHP), et varmenettverk og varmeforbrukende enheter. Kraftvarmeverk kombineres for å produsere varme og energi. Kilder til lokal varmeforsyning er ovner, kjeler, varmtvannsberedere.
Målet mitt er å sette meg inn i generell informasjon og konseptet med kjelesystemer, hvilke kjeler som brukes til å levere varme til bygninger.
1. Generell informasjon og konsepter om kjelesystemer
Et kjeleanlegg er et kompleks av enheter plassert i spesielle rom og brukes til å konvertere den kjemiske energien til drivstoff til den termiske energien til damp eller varmt vann. Hovedelementene i en kjeleinstallasjon er en kjele, en forbrenningsanordning (ovn), fôr- og trekkanordninger.
En kjele er en varmevekslingsanordning der varme fra de varme forbrenningsproduktene av drivstoff overføres til vann. Som et resultat omdannes vann til damp i dampkjeler, og varmes opp til ønsket temperatur i varmtvannskjeler.
Forbrenningsenheten brukes til å brenne drivstoff og konvertere dens kjemiske energi til varme fra oppvarmede gasser.
Fôringsenheter (pumper, injektorer) er designet for å levere vann til kjelen.
Trekkanordningen består av vifter, et gass-luftkanalsystem, røykavtrekk og en skorstein, som sikrer tilførsel av nødvendig mengde luft til brennkammeret og bevegelse av forbrenningsprodukter gjennom kjelerørene, samt fjerning av dem. inn i atmosfæren. Forbrenningsproduktene, som beveger seg gjennom røykkanalene og kommer i kontakt med varmeoverflaten, overfører varme til vannet.
For å sikre mer økonomisk drift har moderne kjelesystemer hjelpeelementer: en vannøkonomisator og en luftvarmer, som tjener til å varme henholdsvis vann og luft; enheter for drivstofftilførsel og askefjerning, for rensing av røykgasser og fødevann; termiske styringsenheter og automasjonsutstyr som sikrer normal og uavbrutt drift av alle deler av fyrrommet.
Avhengig av formålet som termisk energi brukes til, deles fyrhus inn i energi, oppvarming og industri og oppvarming.
Energikjelehus leverer damp til dampkraftverk som genererer elektrisitet, og er vanligvis en del av et kraftverkskompleks. Varme- og industrikjelehus bygges ved industribedrifter og gir termisk energi til varme- og ventilasjonssystemer, varmtvannsforsyning til bygninger og produksjonsprosesser. Oppvarming av kjelehus er beregnet for samme formål, men betjener boliger og offentlige bygg. De er delt inn i frittstående, sammenlåsende, dvs. i tilknytning til andre bygninger, og bygget inn i bygninger. Nylig, stadig oftere, bygges separate forstørrede kjelehus med forventning om å betjene en gruppe bygninger, et boligområde eller et mikrodistrikt. Installasjon av fyrrom innebygd i boliger og offentlige bygninger er foreløpig kun tillatt med passende begrunnelse og avtale med sanitærinspeksjonsmyndighetene. Laveffekt kjelehus (enkelt- og liten gruppe) består vanligvis av kjeler, sirkulasjons- og matepumper og trekkapparater. Avhengig av dette utstyret bestemmes i hovedsak dimensjonene til kjelerommet. Kjelehus med middels og høy effekt - 3,5 MW og over - er forskjellige i kompleksiteten til utstyret og sammensetningen av service- og brukslokaler. Romplanleggingsløsningene til disse kjelehusene må oppfylle kravene i sanitærstandardene for design av industribedrifter.
1.1 Klassifisering av kjelinstallasjoner
Kjelinstallasjoner, avhengig av forbrukernes art, er delt inn i energi, produksjon og oppvarming og oppvarming. Basert på typen kjølevæske som produseres, er de delt inn i damp (for å generere damp) og varmt vann (for å produsere varmt vann).
Kraftkjeleanlegg produserer damp til dampturbiner i termiske kraftverk. Slike kjelehus er vanligvis utstyrt med kjeleenheter med høy og middels kraft som produserer damp med økte parametere.
Industrielle varmekjelesystemer (vanligvis damp) produserer damp ikke bare for industrielle behov, men også for oppvarming, ventilasjon og varmtvannsforsyning.
Varmekjelesystemer (hovedsakelig varmtvann, men de kan også være damp) er designet for å betjene varmesystemer for industri- og boliglokaler.
Avhengig av omfanget av varmeforsyning, er oppvarming av kjelehus delt inn i lokal (individuell), gruppe og distrikt.
Lokale kjelehus er vanligvis utstyrt med varmtvannskjeler som varmer opp vann til en temperatur på ikke mer enn 115°C eller dampkjeler med et arbeidstrykk på opptil 70 kPa. Slike kjelehus er designet for å levere varme til en eller flere bygninger.
Gruppekjelesystemer gir varme til grupper av bygninger, boligområder eller små nabolag. Slike kjelehus er utstyrt med både damp- og varmtvannskjeler, som som regel har høyere varmekapasitet enn kjeler for lokale kjelhus. Disse kjelerommene er vanligvis plassert i spesialbygde separate bygninger.
Fjernvarmekjelehus brukes til å levere varme til store boligområder: de er utstyrt med relativt kraftige varmtvanns- eller dampkjeler.
2. Typer varmekjeler
.1 Gasskjeler
Hvis hovedgass leveres til stedet, er det i de aller fleste tilfeller optimal oppvarming av huset ved hjelp av en gasskjele, siden du ikke finner billigere drivstoff. Det er mange produsenter og modeller av gasskjeler. For å gjøre det lettere å forstå dette mangfoldet vil vi dele alle gasskjeler i to grupper: gulvstående kjeler og veggmonterte. Vegghengte og gulvstående kjeler har ulike design og komponenter.
En gulvstående kjele er en tradisjonell, konservativ ting som ikke har gjennomgått store endringer over mange tiår. Varmeveksleren til gulvstående kjeler er vanligvis laget av støpejern eller stål. Det er ulike meninger om hvilket materiale som er best. På den ene siden er støpejern mindre utsatt for korrosjon, en varmeveksler i støpejern gjøres vanligvis tykkere, noe som kan ha en positiv effekt på levetiden. Samtidig har en varmeveksler i støpejern også ulemper. Det er mer skjørt, og derfor er det en risiko for mikrosprekker under transport og lasting og lossing. I tillegg, under driften av støpejernskjeler ved bruk av hardt vann, på grunn av designfunksjonene til støpejernsvarmevekslere og egenskapene til selve støpejernet, blir de over tid ødelagt som et resultat av lokal overoppheting. Hvis vi snakker om stålkjeler, er de lettere og er ikke veldig utsatt for støt under transport. Samtidig, hvis den brukes feil, kan stålvarmeveksleren korrodere. Men det er ikke veldig vanskelig å skape normale driftsforhold for en stålkjele. Det er viktig at temperaturen i kjelen ikke faller under duggpunktstemperaturen. En god designer vil alltid være i stand til å lage et system som vil maksimere levetiden til kjelen. I sin tur kan alle gulvstående gasskjeler deles inn i to hovedgrupper: med atmosfæriske og med tvungen luft (noen ganger kalt utskiftbare, vifte, monterte) brennere. De første er enklere, billigere og fungerer samtidig roligere. Kjeler med tvangsluftbrennere har større effektivitet og er merkbart dyrere (tar hensyn til kostnadene for brenneren). Kjeler for arbeid med tvangsluftbrennere har muligheten til å installere brennere som opererer enten på gass eller flytende drivstoff. Kraften til gulvstående gasskjeler med en atmosfærisk brenner varierer i de fleste tilfeller fra 10 til 80 kW (men det er selskaper som produserer kraftigere kjeler av denne typen), mens modeller med utskiftbare oppblåsbare
brennere kan nå en effekt på flere tusen kW. Under våre forhold er en annen parameter for en gasskjele veldig viktig - avhengigheten av automatiseringen av elektrisitet. Tross alt, i vårt land er det ofte tilfeller av problemer med elektrisitet - et eller annet sted leveres den med jevne mellomrom, og noen steder er den helt fraværende. De fleste moderne gasskjeler med atmosfæriske brennere fungerer uavhengig av tilgjengeligheten av strøm. Når det gjelder importerte kjeler, er det klart at det ikke er slike problemer i vestlige land, og spørsmålet oppstår ofte: er det noen gode importerte gasskjeler som opererer autonomt fra elektrisitet? Ja de finnes. Denne autonomien kan oppnås på to måter. Den første er å forenkle kjelekontrollsystemet så mye som mulig, og på grunn av det nesten fullstendige fraværet av automatisering, oppnå uavhengighet fra elektrisitet (dette gjelder også for husholdningskjeler). I dette tilfellet kan kjelen bare opprettholde den angitte kjølevæsketemperaturen, og vil ikke bli styrt av lufttemperaturen i rommet ditt. Den andre metoden, mer progressiv, er å bruke en varmegenerator, som fra varmen genererer elektrisiteten som er nødvendig for driften av kjelens automatisering. Disse kjelene kan brukes med fjernstyrte romtermostater, som vil kontrollere kjelen og opprettholde romtemperaturen du angir.
Gasskjeler kan være ett-trinns (drift på bare ett effektnivå) og to-trinns (2 effektnivåer), samt med modulering (jevn kontroll) av kraft, siden den fulle kraften til kjelen kreves i ca. 15- 20 % av fyringssesongen, og 80-85 % Siden det er unødvendig, er det klart at det er mer økonomisk å bruke en kjele med to effekttrinn eller effektmodulering. De viktigste fordelene med en totrinnskjele er: øke levetiden til kjelen ved å redusere frekvensen av brenneren på/av, arbeid på 1. trinn med redusert effekt og redusere antall brenner på/av gjør at du kan spare gass , og følgelig penger.
Veggmonterte kjeler dukket opp relativt nylig, men selv i løpet av denne relativt korte perioden har de vunnet mange tilhengere over hele verden. En av de mest nøyaktige og omfattende definisjonene av disse enhetene er "mini kjelerom". Dette begrepet dukket ikke opp ved en tilfeldighet, for i et lite tilfelle er det ikke bare en brenner, en varmeveksler og en kontrollenhet, men også, i de fleste modeller, en eller to sirkulasjonspumper, en ekspansjonstank, et system som sikrer sikker drift av kjelen, en trykkmåler, et termometer og mange andre elementer som et vanlig kjelehus ikke kan fungere uten. Til tross for det faktum at veggmonterte kjeler implementerer den mest avanserte tekniske utviklingen innen oppvarming, er kostnaden for "veggmonterte kjeler" ofte 1,5-2 ganger lavere enn for deres gulvstående kolleger. En annen betydelig fordel er enkel installasjon. Kjøpere tror ofte at enkel installasjon er en fordel som kun bør gjelde installatører. Dette er ikke helt sant, fordi beløpet som en ekte forbruker må betale for å installere en veggmontert kjele eller for å installere et fyrrom, hvor kjelen, kjelen, pumpene, ekspansjonstanken og mye mer er installert separat, varierer veldig. betydelig. Kompakthet og muligheten til å passe en veggmontert kjele i nesten ethvert interiør er en annen fordel med denne klassen av kjeler.
Til tross for det faktum at veggmonterte kjeler implementerer den mest avanserte tekniske utviklingen innen oppvarming, er kostnaden for "veggmonterte kjeler" ofte 1,5-2 ganger lavere enn for deres gulvstående kolleger. En annen betydelig fordel er enkel installasjon. Kjøpere tror ofte at enkel installasjon er en fordel som kun bør gjelde installatører. Dette er ikke helt sant, fordi beløpet som en ekte forbruker må betale for å installere en veggmontert kjele eller for å installere et fyrrom, hvor kjelen, kjelen, pumpene, ekspansjonstanken og mye mer er installert separat, varierer veldig. betydelig. Kompakthet og muligheten til å passe en veggmontert kjele i nesten ethvert interiør er en annen fordel med denne klassen av kjeler.
I henhold til metoden for å fjerne avgasser, kan alle gasskjeler deles inn i modeller med naturlig trekk (fjerning av avgasser skjer på grunn av trekket som skapes i skorsteinen) og med tvungen trekk (ved hjelp av en vifte innebygd i kjelen). De fleste selskaper som produserer veggmonterte gasskjeler produserer modeller med både naturlig trekk og tvungen trekk. Kjeler med naturlig trekk er godt kjent for mange og en skorstein over taket overrasker ingen. Kjeler med tvungen trekk dukket opp ganske nylig og har mange fordeler under installasjon og drift. Som nevnt ovenfor fjernes avgasser fra disse kjelene ved hjelp av en innebygd vifte. Slike modeller er ideelle for rom uten tradisjonell skorstein, siden forbrenningsprodukter i dette tilfellet slippes ut gjennom en spesiell koaksial skorstein, som det er nok å lage bare et hull i veggen for. En koaksial skorstein kalles også ofte et "rør i et rør". Gjennom det indre røret til en slik skorstein fjernes forbrenningsprodukter til gaten ved hjelp av en vifte, og luft kommer inn gjennom det ytre røret. I tillegg brenner ikke disse kjelene oksygen fra rommet, krever ikke ekstra strøm av kald luft inn i bygningen fra gaten for å støtte forbrenningsprosessen, og reduserer investeringene under installasjonen, fordi det er ikke nødvendig å lage en dyr tradisjonell skorstein, i stedet for som en kort og rimelig koaksial skorstein kan brukes med hell. Tvungen trekkkjeler brukes også i tilfeller der det er en tradisjonell skorstein, men å ta forbrenningsluft fra rommet er uønsket.
Avhengig av tenningstype kan veggmonterte gasskjeler være med elektrisk eller piezotenning. Kjeler med elektrisk tenning er mer økonomiske, siden det ikke er noen tenner med en konstant brennende flamme. På grunn av fraværet av en konstant brennende veke, kan bruk av kjeler med elektrisk tenning redusere gassforbruket betydelig, noe som er viktigst ved bruk av flytende gass. Besparelser av flytende gass kan nå 100 kg per år. Det er en annen fordel med kjeler med elektrisk tenning - i tilfelle et midlertidig strømbrudd vil kjelen automatisk slå seg på når strømforsyningen gjenopprettes, mens en modell med piezo-tenning må slås på manuelt.
I henhold til type brenner kan veggmonterte kjeler deles inn i to typer: med en vanlig brenner og med en modulerende brenner. Den modulerende brenneren gir den mest økonomiske driftsmodusen, siden kjelen automatisk justerer effekten avhengig av varmebehovet. I tillegg gir den modulerende brenneren maksimal komfort i varmtvannsmodus, slik at du kan holde varmtvannstemperaturen på et konstant, spesifisert nivå.
De fleste veggmonterte kjeler er utstyrt med enheter som sikrer sikker drift. Så en flammetilstedeværelsessensor slår av gasstilførselen når flammen slukker, en blokkerende termostat slår av kjelen når kjelens vanntemperatur stiger uventet, en spesiell enhet slår av kjelen når strømmen går, en annen enhet blokkerer kjelen når gassen er slått av. Det er også en enhet for å slå av kjelen når kjølevæskevolumet faller under normalen og en trekkkontrollsensor.
2.2 Elektriske kjeler
Det er flere hovedgrunner som begrenser spredningen av elektriske kjeler: ikke alle områder har mulighet til å allokere den elektriske kraften som kreves for å varme opp et hus (for eksempel krever et hus med et areal på 200 kvm omtrent 20 kW), svært høye strømkostnader og strømbrudd. Elektriske kjeler har virkelig mange fordeler. Blant dem: relativt lav pris, enkel installasjon, lette og kompakte, de kan henges på veggen, som et resultat - plassbesparende, sikkerhet (ingen åpen flamme), enkel betjening, en elektrisk kjele krever ikke et eget rom (fyrrom), en elektrisk kjele krever ikke skorsteinsinstallasjon, den elektriske kjelen krever ikke spesiell pleie, den er lydløs, den elektriske kjelen er miljøvennlig, det er ingen skadelige utslipp eller fremmed lukt. I tillegg, i tilfeller der strømbrudd er mulig, brukes en elektrisk kjele ofte i forbindelse med en reservekjele for fast brensel. Det samme alternativet brukes også for å spare energi (først varmes huset opp ved hjelp av billig fast brensel, og deretter opprettholdes temperaturen automatisk ved hjelp av en elektrisk kjele).
Det er verdt å merke seg at når de installeres i store byer med strenge miljøstandarder og koordineringsproblemer, utkonkurrerer elektriske kjeler ofte alle andre typer kjeler (inkludert gass). Kort om design og konfigurasjon av elektriske kjeler. En elektrisk kjele er en ganske enkel enhet. Hovedelementene er en varmeveksler, bestående av en tank med elektriske varmeelementer (varmeelementer) montert i den, og en kontroll- og reguleringsenhet. Elektriske kjeler fra noen selskaper leveres allerede utstyrt med sirkulasjonspumpe, programmerer, ekspansjonstank, sikkerhetsventil og filter. Det er viktig å merke seg at laveffekts elektriske kjeler kommer i to forskjellige versjoner - enfase (220 V) og trefase (380 V).
Kjeler med en effekt på mer enn 12 kW produseres vanligvis kun trefaset. De aller fleste elektriske kjeler med en effekt på over 6 kW produseres i flertrinnsversjoner, noe som gjør det mulig å bruke strøm rasjonelt og ikke slå på kjelen med full effekt i overgangsperioder – om våren og høsten. Ved bruk av elektriske kjeler er rasjonell bruk av energi viktigst.
2.3 Fastbrenselkjeler
Drivstoff til fastbrenselkjeler kan være ved (tre), brun- eller steinkull, koks, torvbriketter. Det er både "altetende" modeller som kan operere på alle de ovennevnte drivstofftypene, og de som opererer på noen av dem, men som har større effektivitet. En av hovedfordelene med de fleste fastbrenselkjeler er at du med deres hjelp kan lage et helt autonomt varmesystem. Derfor brukes slike kjeler oftere i områder der det er problemer med tilførsel av hovedgass og elektrisitet. Det er ytterligere to argumenter for fastbrenselkjeler - tilgjengelighet og lave drivstoffkostnader. Ulempen med de fleste representanter for kjeler i denne klassen er også åpenbar - de kan ikke fungere i helautomatisk modus og krever regelmessig lasting av drivstoff.
Det er verdt å merke seg at det er fastbrenselkjeler som kombinerer hovedfordelen med modeller som har eksistert i mange år - uavhengighet fra elektrisitet og er i stand til automatisk å opprettholde en gitt temperatur på kjølevæsken (vann eller frostvæske). Automatisk temperaturvedlikehold utføres som følger. Kjelen er utstyrt med en sensor som overvåker temperaturen på kjølevæsken. Denne sensoren er mekanisk koblet til spjeldet. Hvis kjølevæsketemperaturen blir høyere enn den du stiller inn, lukkes spjeldet automatisk og forbrenningsprosessen bremses. Når temperaturen synker, åpnes spjeldet litt. Dermed krever ikke denne enheten tilkobling til et elektrisk nettverk. Som nevnt ovenfor, kan de fleste tradisjonelle fastbrenselkjeler operere på brunt og steinkull, ved, koks og briketter.
Overopphetingsbeskyttelse er gitt ved tilstedeværelsen av en kjølevannskrets. Dette systemet kan styres manuelt, dvs. når temperaturen på kjølevæsken øker, er det nødvendig å åpne ventilen på kjølevæskeutløpsrøret (ventilen på innløpsrøret er konstant åpen). I tillegg kan dette systemet også styres automatisk. For å gjøre dette er det installert en temperaturreduksjonsventil på utløpsrøret, som automatisk åpnes når kjølevæsken når maksimal temperatur. I tillegg, hvilket drivstoff du skal bruke for å varme opp hjemmet ditt, er det veldig viktig å velge riktig kjelekraft. Typisk er effekt uttrykt i kW. Det kreves omtrent 1 kW effekt for å varme opp 10 kvadratmeter. m av et godt isolert rom med en takhøyde på opptil 3 m. Det må tas i betraktning at denne formelen er svært omtrentlig.
Den endelige effektberegningen bør kun stoles på for fagfolk som i tillegg til arealet (volum) vil ta hensyn til mange andre faktorer, inkludert materialet og tykkelsen på veggene, type, størrelse, antall og plassering av vinduer, etc.
Kjeler med pyrolyseforbrenning av ved har større effektivitet (opptil 85%) og tillater automatisk effektkontroll.
Ulempene med pyrolysekjeler inkluderer for det første en høyere pris sammenlignet med tradisjonelle fastbrenselkjeler. Forresten, det er kjeler som fungerer ikke bare på ved, men også kjeler på halm. Når du velger og installerer en kjele med fast brensel, er det veldig viktig å overholde alle kravene til skorsteinen (dens høyde og indre tverrsnitt).
3. Typer kjeler for oppvarming av bygninger
gasskjele varmeforsyning
Det er to hovedtyper av dampkjeler: gassrør og vannrør. Alle kjeler (brannrør, røykforbrenningsrør og røykbrannrør) der høytemperaturgasser passerer inn i brann- og røykrør og avgir varme til vannet rundt rørene, kalles gassrør. I vannrørkjeler strømmer oppvarmet vann gjennom rørene, og røykgasser vasker utsiden av rørene. Gassrørkjeler hviler på sideveggene til brannkammeret, mens vannrørkjeler vanligvis er festet til rammen til kjelen eller bygningen.
3.1 Gassrørkjeler
I moderne termisk kraftteknikk er bruken av gassrørkjeler begrenset til en termisk effekt på ca. 360 kW og et driftstrykk på ca. 1 MPa.
Faktum er at når du designer en høytrykksbeholder, for eksempel en kjele, bestemmes veggtykkelsen av de gitte verdiene for diameter, driftstrykk og temperatur.
Hvis de angitte grenseparametrene overskrides, viser den nødvendige veggtykkelsen seg å være uakseptabelt stor. I tillegg er det nødvendig å ta hensyn til sikkerhetskrav, siden eksplosjonen av en stor dampkjele, ledsaget av øyeblikkelig utslipp av store mengder damp, kan føre til katastrofe.
Gitt dagens teknologinivå og eksisterende sikkerhetskrav, kan gassrørkjeler betraktes som foreldet, selv om mange tusen slike kjeler med en termisk effekt på opptil 700 kW fortsatt er i drift, og betjener industribedrifter og boligbygg.
3.2 Vannrørskjeler
Vannrørskjelen ble utviklet som svar på de stadig økende kravene til økt dampeffekt og damptrykk. Faktum er at når damp og høytrykksvann er i et rør med ikke særlig stor diameter, viser kravene til veggtykkelse seg å være moderate og lett oppfylt. Vannrørsdampkjeler er mye mer komplekse i design enn gassrørkjeler. Imidlertid varmes de raskt opp, er tilnærmet eksplosjonssikre, kan enkelt justeres for å imøtekomme lastendringer, er enkle å transportere, er lett rekonfigurerbare i design og tåler betydelig overbelastning. Ulempen med en vannrørskjele er at utformingen inneholder mange enheter og komponenter, hvis tilkoblinger ikke skal tillate lekkasjer ved høye trykk og temperaturer. I tillegg er enhetene til en slik kjele som opererer under trykk vanskelig tilgjengelige under reparasjoner.
En vannrørkjele består av bunter av rør koblet i endene til en trommel (eller tromler) med moderat diameter, hele systemet er montert over forbrenningskammeret og innelukket i et ytre hus. Føringsplatene tvinger røykgassene til å passere gjennom rørbuntene flere ganger, noe som resulterer i mer fullstendig varmeoverføring. Trommer (av forskjellige design) tjener som reservoarer av vann og damp; deres diameter er valgt til å være minimal for å unngå vanskeligheter som er karakteristiske for gassrørkjeler. Vannrørskjeler kommer i følgende typer: horisontal med langsgående eller tverrgående trommel, vertikal med en eller flere dampfat, stråling, vertikal med vertikal eller tverrgående trommel, og kombinasjoner av disse alternativene, i noen tilfeller med tvungen sirkulasjon.
Konklusjon
Så, avslutningsvis, kan vi si at kjeler er et viktig element i varmeforsyningen til en bygning. Når du velger innsatser, er det nødvendig å ta hensyn til tekniske, teknoøkonomiske, mekaniske og andre indikatorer for den beste typen varmeforsyning til bygningen. Kjelinstallasjoner, avhengig av forbrukernes art, er delt inn i energi, produksjon og oppvarming og oppvarming. Basert på typen kjølevæske som produseres, er de delt inn i damp og varmt vann.
Mitt arbeid undersøker gass, elektrisk, fast brensel typer kjeler, samt typer kjeler, som gass-rør og vann-rør kjeler.
Fra ovenstående er det verdt å fremheve fordeler og ulemper ved ulike typer kjeler.
Fordelene med gasskjeler er: kostnadseffektivitet sammenlignet med andre typer drivstoff, enkel betjening (drift av kjelen er helautomatisert), høy effekt (du kan varme opp et stort område), muligheten til å installere utstyr på kjøkkenet ( hvis kjeleeffekten er opptil 30 kW), kompakt størrelse, miljøvennlighet (få skadelige stoffer vil slippes ut i atmosfæren).
Ulemper med gasskjeler: før installasjon må du få tillatelse fra Gazgortekhnadzor, faren for gasslekkasje, visse krav til rommet der kjelen er installert, tilstedeværelsen av automatisering som blokkerer tilgangen til gass i tilfelle lekkasje eller mangel av ventilasjon.
Fordeler med elektriske kjeler: lav pris, enkel installasjon, kompakthet og lav vekt - elektriske kjeler kan henges på veggen og spare brukbar plass, sikkerhet (ingen åpen flamme), enkel betjening, elektriske kjeler krever ikke et separat rom ( kjelerom), krever ikke installasjon av en skorstein, krever ikke spesiell omsorg, er stille, miljøvennlig - det er ingen skadelige utslipp eller fremmed lukt.
Hovedårsakene til å begrense spredningen av elektriske kjeler er ikke i alle områder, det er mulig å tildele flere titalls kilowatt elektrisitet, de ganske høye kostnadene for elektrisitet og strømbrudd.
La oss først fremheve ulempene med fastbrenselkjeler: først og fremst bruker fastbrenselvarmekjeler fast brensel, som har en relativt lav varmeoverføring. Faktisk, for å varme opp et stort hus, må du bruke mye drivstoff og tid. I tillegg vil drivstoffet brenne ut ganske raskt - på to til fire timer. Etter dette, hvis huset ikke er oppvarmet nok, må du tenne opp igjen. Dessuten, for å gjøre dette, må du først rense brennkammeret fra de dannede kullene og asken. Først etter dette vil det være mulig å fylle på drivstoff og tenne opp igjen bålet. Alt dette gjøres for hånd.
På den annen side har fastbrenselkjeler også noen fordeler. For eksempel ikke kresen med drivstoff. De kan faktisk fungere effektivt på alle typer fast brensel - tre, torv, kull og generelt alt som kan brenne. Selvfølgelig kan slikt drivstoff skaffes raskt og ikke for dyrt i de fleste regioner i landet vårt, noe som er et seriøst argument til fordel for kjeler med fast brensel. I tillegg er disse kjelene helt sikre, så de kan installeres enten i kjelleren i huset eller bare i nærheten. Samtidig kan du være sikker på at det ikke vil oppstå en forferdelig eksplosjon på grunn av en drivstofflekkasje. Selvfølgelig trenger du ikke å utstyre et spesielt sted for drivstofflagring - begrav gass- eller diesellagringstanker i bakken.
For tiden er det to hovedtyper av dampkjeler, nemlig gassrør og vannrør. Gassrørkjeler inkluderer de kjeler der høytemperaturgasser strømmer inne i flamme- og røykrør, og derved avgir varme til vannet som omgir rørene. Vannrørskjeler utmerker seg ved at oppvarmet vann strømmer gjennom rørene, og utsiden av rørene vaskes med gasser.
Bibliografi
1.Boyko E.A., Shpikov A.A., Kjelinstallasjoner og dampgeneratorer (strukturelle egenskaper til kraftkjeleenheter) - Krasnoyarsk, 2003.
.Bryukhanov O.N. Gassifiserte kjeleenheter. Lærebok. INFRA-M. - 2007.
.GOST 23172-78. Kotlystasjonær. Begreper og definisjoner. - Definisjon av kjeler "for å produsere damp eller for å varme vann under trykk."
.Dvoinishnikov V.A. et al. Design og beregning av kjeler og kjelinstallasjoner: Lærebok for tekniske skoler med spesialisering i "Boiler Engineering" / V.A. Dvoinishnikov, L.V. Deev, M.A. Izyumov. - M.: Maskinteknikk, 1988.
.Levin I.M., Botkachik I.A., Røyksugere og fans av kraftige kraftverk, M. - L., 1962.
.Maksimov V.M., Kjeleenheter med stor dampkapasitet, M., 1961.
.Tikhomirov K.V. Sergeenko E. S. "Varmeteknikk, varme- og gassforsyning og ventilasjon." Lærebok for universiteter. 4. utg., revidert. og tillegg - M.: Stroyizdat, 1991
.Encyclopedia "Around the World" er et populærvitenskapelig nettleksikon.
Læring
Trenger du hjelp til å studere et emne?
Våre spesialister vil gi råd eller gi veiledningstjenester om emner som interesserer deg.
Send inn søknaden din angir emnet akkurat nå for å finne ut om muligheten for å få en konsultasjon.
Vanndamp brukes i dampmotorer, dampkraftverk i termiske kraftverk, i teknologiske installasjoner av bedrifter, i varme-, ventilasjons- og varmtvannsforsyningssystemer til industri-, offentlige og boligbygg. Varmtvann - hovedsakelig i varme- og ventilasjonssystemer til bygninger, samt for å møte rørleggerbehovene til produksjon og befolkningen. Noen ganger - for varmeforsyning til prosessforbrukere. I mange tilfeller brukes damp eller varmt vann produsert i kjeler som kjølevæske for å levere varme til varmepunkter, kalt sentralvarmepunkter (CHP), der varmevekslere (gjenvinnende eller blandende) er installert for å varme opp vannet som sirkulerer mellom sentralen. varmepunktet og forbrukerne koblet til dem (dobbeltkretskretser). Det er også mulig å koble forbrukere til sentralvarmestasjoner gjennom ekstra varmepunkter (fyrrom) for å levere varme til individuelle eller grupper av forbrukere (trekretsopplegg). For flere detaljer, se [9].
Damp og varmtvann i kjelehus, med unntak av kjelehus med atomreaktorer, oppnås ved bruk av varmen fra brent organisk brensel i spesielle enheter som kalles henholdsvis damp-, vannvarme- og damp-vannvarmekjeler.
Avhengig av formålet er kjelehus delt inn i energi, industri, industriell oppvarming, kjelhus for offentlig forsyningssektoren (KBS) eller bolig og kommunale tjenester (HCS). Sistnevnte dekker varmebehovet til boliger og fellestjenester hovedsakelig for oppvarming og varmtvannsforsyning. Kraftkjelehus er designet for å levere damp til turboelektriske generatorer av termiske kraftverk (TPP) og dampmotorer. Energikjelehuset er en integrert del av varmekraftverket. Industrielle kjelehus gir damp og varmt vann til prosessforbrukere og varme-, ventilasjons-, klimaanlegg og varmtvannsforsyningssystemer.
I industrien er store teknologiske forbrukere av damp fordampning, destillasjon, rektifisering, tørkeanlegg, kjemiske reaktorer, installasjoner for sorpsjon-desorpsjonsrensing av naturgass fra hydrogensulfid og karbondioksid, vaskemaskiner, presser, oppvarmede bad med galvaniske linjer, maskiner for laminering (belegg med polymerfilmer) papir, etc.
I tabellen Tabell 1.1 viser noen kjennetegn ved varmeforbruket til bedrifter i ulike bransjer [2].
Industrielle varmekjeler er designet for å generere damp eller varmt vann, brukt både i produksjon og til oppvarming av industrielle, administrative og andre bygninger på bedriftens territorium, samt oppvarming og forsyning av varmt vann til nærliggende boligområder.
Dampkjeler er oftest installert i industrielle og industrielle varmekjeler. Oppvarming av kjelehus produserer hovedsakelig varmtvann beregnet på å varme opp bygninger og dekke befolkningens husholdningsbehov. Derfor brukes både damp- og varmtvannskjeler i oppvarming av kjelehus. Ved moderne varmeforsyningsstasjoner for boliger og fellestjenester er det hovedsakelig vannvarmekjeler. Og dampkjelene som er tilgjengelige der, skal dekke stasjonens egne behov, hovedsakelig for å levere damp til fyringsoljeindustrien (i gasskjelhus brukes fyringsolje som reserve- eller nødbrensel). En lovende retning er bruken av kombinerte damp-vann-varmekjeler i varmekjeler. De siste ti årene har også autonome takmonterte og blokkmodulære kjelehus, damp- og vannvarmehus blitt utbredt. Blokkmodulære fyrrom er fabrikkinstallert og leveres til installasjonsstedet i montert form. For å sette dem i drift, er det nok å installere dem etter levering, koble dem til forbrukere og en drivstoffforsyningskilde, og utføre igangkjøringsarbeid på foreskrevet måte.
De viktigste termiske diagrammene for et damp- og varmtvannskjeleanlegg er vist i fig. 1.1 og 1.2.
Avhengig av antall forbrukere knyttet til varmeforsyningskilden til boliger og fellestjenester, skilles distrikts-, gruppe- og individuelle kjelehus [1]. Distrikts- og gruppekjelehus ligger som regel i separate bygninger. Individuelt - ofte i kjellere eller på taket av oppvarmede bygninger. Autonome automatiske takkjelehus som kjører på naturgass har blitt utbredt først de siste årene.
Ris. 1.1. Skjematisk termisk diagram av et dampkjelehus
1 - kjeleenheter; 2 - levende dampsamler; 3 - reduksjonsenhet; 4 – dampsamler R= 0,6 MPa; 5 – dampsamler R= 0,3…0,12 MPa; 6 - kontinuerlig blåseskiller; 7 - dampvannvarmere; 8 - kondensatkjølere etter dampvannvarmere; 9 - termisk avlufter; 10 - dampkjøler; 11 - vann-vannvarmer; 12 - damp-vannvarmer; 13 - kjemisk vannbehandlingsanordning; 14 – elektrisk drevne matepumper; 15 - dampmatepumper; 16 - nettverkspumper; 17 – sminkepumpe;
symboler på rørledninger: T1 – varmtvann levert til oppvarming og ventilasjon (HV); T2 - returvann fra varmesystemet; T21 – revers, etter oppvarming i kondensatkjøleren (OK); T3 - varmtvannsforsyning, forsyning; T4 - returvann fra varmtvannsforsyningssystemet; T5 - varmt vann for teknologiske behov; T6 - returvann etter teknologiske behov; T61 – returvann etter OK; T71 - damp fra kjelen; T73 – par etter reduksjonsenheten ( R= 0,3...0,12 MPa); T72 – par etter reduksjon ( R= 0,6 MPa); T74 – damp fra den kontinuerlige blåseskilleren; T79 - damp fra avlufteren; T81 – kondensat kl R= 0,6 MPa; T82 – kondensat kl R= 0,2 MPa; T84 – kondensat fra produksjon; T91 - matevann; T92 – kontinuerlig blåsing; T93 - spyle vann etter fordampning; B1 - råvann fra vannforsyningen; B20 – vann etter kjemisk vannbehandling
Ris. 1.2. Skjematisk termisk diagram av et varmtvannskjelehus
1 - varmtvannskjele; 2 - nettverkspumpe; 3 - resirkulasjonspumpe; 4 - resirkulasjonsregulator; 5 - tilførselsvanntemperaturregulator; 6 - vakuumavlufter; 7 - avlufter dampkjøler; 8 - vann-vann varmeveksler; 9 - kjemisk renset vannpumpe; 10 - gass-vann ejektor; 11 - arbeidsvannforsyningstank; 12 – råvannspumpe; 13 - varmeveksler-råvannvarmer; 14 - overføringspumpe; 15 - oppbevaringstank for etterfylling av vann; 16 – sminkepumpe; 17 – vanntemperaturregulator foran avlufteren; a, b - tilførsel og retur av varmt vann fra produksjon; c – råvann fra springen; d – retur av nettvann
brennere
vannbehandlingsanlegg
kjelerør, stengeventiler
varmegeneratorer
vannstandsindikatorer
sensorer og kontrollere
og mye mer
Gasskjelehus
Gassfyrrom er den vanligste typen kjelinstallasjoner i dag. Åpenbare fordeler er deres lave konstruksjons- og driftskostnader sammenlignet med andre typer kjeleinstallasjoner. Landets omfattende gassrørledningsnett, som er i stadig utvikling, gjør at gass kan tilføres nesten alle steder. Dette fører til en reduksjon i kostnadene ved å levere drivstoff med konvensjonell transport. I tillegg har gass høyere varmekapasitet og varmeoverføring sammenlignet med andre typer drivstoff, den etterlater seg færre skadelige stoffer etter forbrenning.I industribedrifter er gasskjelehus hovedkilden til varmeforsyning for teknologiske prosesser og for å gi varme til arbeidende personell. Samtidig har gasskjelhus også begynt å dukke opp oftere i private bolighus. Folk satte pris på fordelene med slike installasjoner.
Gasskjelehus er en uerstattelig energikilde, billigere enn elektrisitet.
Modulære fyrrom
Modulære fyrrom er ferdige ingeniørsystemer som enkelt kan transporteres og installeres hvor som helst. Ved å bruke modulære kjelerom kan du spare betydelig på design og installasjon, siden disse systemene vanligvis er installert ferdige i en beholder og utstyrt med alt nødvendig utstyr for drift og automatisering av prosessen.Modulære fyrrom inkluderer følgende utstyr:
varmtvannskjeler
teknologisk utstyr
automatiseringssystemer
vannbehandlingssystemer
og mye mer
En kjele er en varmevekslingsanordning der varme fra de varme forbrenningsproduktene av drivstoff overføres til vann. Som et resultat omdannes vann til damp i dampkjeler, og varmes opp til ønsket temperatur i varmtvannskjeler.
Forbrenningsenheten brukes til å brenne drivstoff og konvertere dens kjemiske energi til varme fra oppvarmede gasser.
Fôringsenheter (pumper, injektorer) er designet for å levere vann til kjelen.
Trekkanordningen består av vifter, et gass-luftkanalsystem, røykavtrekk og en skorstein, som sikrer tilførsel av nødvendig mengde luft til brennkammeret og bevegelse av forbrenningsprodukter gjennom kjelerørene, samt fjerning av dem. inn i atmosfæren. Forbrenningsproduktene, som beveger seg gjennom røykkanalene og kommer i kontakt med varmeoverflaten, overfører varme til vannet.
For å sikre mer økonomisk drift har moderne kjelesystemer hjelpeelementer: en vannøkonomisator og en luftvarmer, som tjener til å varme henholdsvis vann og luft; enheter for drivstofftilførsel og askefjerning, for rensing av røykgasser og fødevann; termiske styringsenheter og automasjonsutstyr som sikrer normal og uavbrutt drift av alle deler av fyrrommet.
Klassifisering.
Blokker modulære kjelehus med effekt fra 200 kW til 10 000 kW (modellserie)
Det er individuelt utformede kjelerom av forskjellige typer:
Takfyrrom
Frittstående fyrrom
Blokk- og modulfyrrom
Innebygde fyrrom
Tilknyttede fyrrom
Transportable og mobile fyrrom
Alle driftsparametere styres av automatiserte kontrollsystemer uten menneskelig tilstedeværelse.
Sammensatt fyrrom i grunnversjon:
Vannvarmekjeler
Påliteligheten til varmeforsyningen er garantert av tilstedeværelsen i sammensetningen fyrrom minst to kjeleenheter, representert av stålbrannrørkjeler fra pålitelige og velprøvde tyske selskaper på det russiske markedet Buderus, Viessmann.
Weishaupt brennere
I kjelehus brukes de brennere fra det tyske selskapet Weishaupt. Brukes til å brenne naturgass LN brennere, som sikrer et lavt innhold av skadelige urenheter i forbrenningsprodukter.
Innenlandsk gassforsyning
Gassforsyningssystem utstyr fyrrom regulerer gassstrømmen og kontrollerer nivåene for minimum og maksimum gasstrykk. I nødssituasjoner kan strømmen av gass inn i fyrrom stopper automatisk.
Regulering av temperaturen på nettverksvannet
Det brukes mikroprosessor programmerbare kontrollere som automatisk styrer systemet for å regulere temperaturen på nettverksvannet avhengig av utetemperaturen og forbrukerens behov.
Pumpeutstyr
Kjelkretspumper sikrer uavhengig drift kjeler. Doble sirkulasjonspumper i nettverkskretsen garanterer 100 % redundans.
Vannbehandling og trykkvedlikehold i varmesystemet
Vannbehandlingsenheten reduserer hardheten til kjelevannet og forhindrer dannelse av kalk på utstyrets varmevekslerflater. Trykkvedlikeholdsenheten fyller automatisk kjelen og nettverkskretsene med vann, og sikrer det nødvendige trykknivået i varmesystemet.
Hydraulisk separator
Utstyr for hydraulisk frakobling av kjelen og nettverkskretsene muliggjør stabil drift av kjelehuset i systemer med et stort vannvolum under intens dynamikk av endringer i strømningshastigheter, temperatur og trykk.
Signalering
Det er installert brannalarmanlegg og gassalarmanlegg for metan og karbonmonoksid i fyrrommene.
Måleapparater
Instrumentering og måleinstrumenter registrert i Statens register over måleinstrumenter brukes, som åpner for:
– regnskap for tilført termisk energi
– regnskap for kaldtvannsforbruk
– måling av gassforbruk
– måling av forbrukt strøm
– kontroll av driftsparametere for fyrromsutstyr.
Omfattende automatisering
Det integrerte automatiseringssystemet sikrer stabil drift av kjelerom uten konstant tilstedeværelse av vedlikeholdspersonell. Fjernkontroll av driften av hovedutstyret til fyrrommet utføres ved hjelp av et fjernalarmkontrollpanel (inkludert i leveringsomfanget).
Modemkommunikasjon for ekstern sending
Fyrrom på tidspunktet for installasjonen eller en hvilken som helst periode med videre drift, kan de kobles til moderne fjernforsendelsessystemer. Det komplekse automatiseringssystemet har en innebygd modemenhet for overføring av data om driften av fyrromsutstyr via telefonkommunikasjonskanaler eller Internett.
Røykrør
Skorsteinenes ytre og indre vegger er laget av rustfritt stål og isolert med stiv mineralullisolasjon. Skorsteinene som brukes har et sertifikat for samsvar med brannsikkerhetsstandarder. Det monteres eget rør for hver varmekjel. Skorsteiner med en høyde på 6 meter er inkludert i leveringsomfanget for fyrhus fra 200 kW til 10 MW. Kjøper kan om ønskelig nekte skorsteinen, og har også mulighet til å installere skorsteiner i en annen høyde.
Fyrrom, avhengig av størrelser og mengder kjeler, består av en eller flere blokker. Avhengig av klimatiske forhold er metallrammen til modulene isolert med stive trelags sandwichpaneler med mineralullisolasjon med en tykkelse på 80 til 150 mm. Egenskapene til modulens omsluttende strukturer samsvarer med regulatoriske krav til brannmotstand og brannsikkerhet.
Laveffekt kjelehus (enkelt- og liten gruppe) består vanligvis av kjeler, sirkulasjons- og matepumper og trekkapparater. Avhengig av dette utstyret bestemmes i hovedsak dimensjonene til kjelerommet.
Kjelehus med middels og høy effekt - 3,5 MW og over - er forskjellige i kompleksiteten til utstyret og sammensetningen av service- og brukslokaler. Romplanleggingsløsningene til disse kjelehusene må oppfylle kravene i Sanitary Standards for Design of Industrial Enterprises (SI 245-71), SNiP P-M.2-72 og 11-35-76.
Klassifisering av kjeleinstallasjoner
Kjelinstallasjoner, avhengig av forbrukernes art, er delt inn i energi, produksjon og oppvarming og oppvarming. Basert på typen kjølevæske som produseres, er de delt inn i damp (for å generere damp) og varmt vann (for å produsere varmt vann).
Kraftkjeleanlegg produserer damp til dampturbiner i termiske kraftverk. Slike kjelehus er vanligvis utstyrt med kjeleenheter med høy og middels kraft som produserer damp med økte parametere.
Industrielle varmekjelesystemer (vanligvis damp) produserer damp ikke bare for industrielle behov, men også for oppvarming, ventilasjon og varmtvannsforsyning.
Varmekjelesystemer (hovedsakelig varmtvann, men de kan også være damp) er designet for å betjene varmesystemer for industri- og boliglokaler.
Avhengig av omfanget av varmeforsyning, er oppvarming av kjelehus delt inn i lokal (individuell), gruppe og distrikt.
Lokale kjelehus er vanligvis utstyrt med varmtvannskjeler som varmer opp vann til en temperatur på ikke mer enn 115°C eller dampkjeler med et arbeidstrykk på opptil 70 kPa. Slike kjelehus er designet for å levere varme til en eller flere bygninger.
Gruppekjelesystemer gir varme til grupper av bygninger, boligområder eller små nabolag. Slike kjelehus er utstyrt med både damp- og varmtvannskjeler, som som regel har høyere varmekapasitet enn kjeler for lokale kjelhus. Disse kjelerommene er vanligvis plassert i spesialbygde separate bygninger.
Fjernvarmekjelehus brukes til å levere varme til store boligområder: de er utstyrt med relativt kraftige varmtvanns- eller dampkjeler.
kjeleanlegg med dampkjeler. Installasjonen består av en dampkjele, som har to fat - øvre og nedre. Fatene er forbundet med hverandre med tre bunter med rør som danner varmeoverflaten til kjelen. Når kjelen er i drift, er den nedre trommelen fylt med vann, den øvre trommelen er fylt med vann i den nedre delen, og mettet vanndamp i den øvre delen. I bunnen av kjelen er det et brennkammer med en mekanisk rist for forbrenning av fast brensel. Ved brenning av flytende eller gassformig drivstoff, i stedet for en rist, er det installert dyser eller brennere, gjennom hvilke drivstoffet sammen med luft tilføres brennkammeret. Kjelen er begrenset av murvegger - foring.
Kjelinstallasjoner lokalisert i spesielt utpekte områder der utenforstående ikke har tilgang. Og varmeledninger og varmeledninger forbinder fyrhus og forbrukere.
Klassifisering av kjelehus.
Moderne kjelesystemer har forskjellige klassifiseringer. Hver av dem er basert på et bestemt prinsipp eller visse verdier. I dag er det flere hovedforskjeller:
Plassering.
Avhengig av hvor installasjonen er plassert, skilles følgende:
Tak;
Innebygd i bygningen;
Block-modulær;
Ramme.
Dampkjeler
Varmt vann;
Blandet;
Kjeler som bruker diatermisk olje.
Fast brensel. Til dette brukes ved, kull og andre typer fast brensel.
Flytende brensel - olje, bensin, fyringsolje og andre.
Gass.
Blandet eller kombinert. Det forutsettes at ulike typer og typer drivstoff vil bli brukt.
Kjeler som tekniske enheter for produksjon av damp eller varmt vann kjennetegnes av en rekke designformer, driftsprinsipper, typer drivstoff som brukes og produksjonsindikatorer. Samtidig, i henhold til metoden for å organisere bevegelsen av vann og damp-vannblanding, kan alle kjeler deles inn i følgende to grupper:
Kjeler med naturlig sirkulasjon;
Kjeler med tvungen bevegelse av kjølevæske (vann, damp-vannblanding).
I moderne oppvarmings- og oppvarmingsindustrielle kjelehus brukes kjeler med naturlig sirkulasjon hovedsakelig til å produsere damp, og kjeler med tvungen bevegelse av kjølevæske som opererer etter direktestrømprinsippet brukes til å produsere varmt vann.
Moderne dampkjeler med naturlig sirkulasjon er laget av vertikale rør plassert mellom to samlere (tromler). Den ene delen av rørene, kalt oppvarmede «stigerør», varmes opp av brenneren og forbrenningsproduktene, og den andre, vanligvis uoppvarmede delen av rørene, er plassert utenfor kjeleenheten og kalles «fallrør». I oppvarmede løfterør varmes vann opp til koking, fordamper delvis og kommer inn i kjeletrommelen i form av en damp-vannblanding, hvor det separeres i damp og vann. Gjennom senking av uoppvarmede rør kommer vann fra øvre trommel inn i nedre kollektor (trommel).
Bevegelsen av kjølevæsken i kjeler med naturlig sirkulasjon utføres på grunn av drivtrykket som skapes av forskjellen i vektene til vannsøylen i senkerørene og kolonnen med damp-vannblanding i de stigende rørene.
I dampkjeler med multippel tvungen sirkulasjon er varmeflatene laget i form av spoler som danner sirkulasjonskretser. Bevegelsen av vann og damp-vannblanding i slike kretsløp utføres ved hjelp av en sirkulasjonspumpe.
I direktestrøms dampkjeler er sirkulasjonsforholdet enhet, dvs. Matevannet, når det oppvarmes, blir suksessivt til en damp-vannblanding, mettet og overopphetet damp. I varmtvannskjeler varmes vann som beveger seg langs sirkulasjonskretsen i én omdreining fra den opprinnelige til den endelige temperaturen.
Basert på typen kjølevæske er kjeler delt inn i varmtvanns- og dampkjeler. Hovedindikatorene for en varmtvannskjele er termisk kraft, dvs. varmekapasitet og vanntemperatur; Hovedindikatorene for en dampkjel er dampeffekt, trykk og temperatur.
Varmtvannskjeler, hvis formål er å skaffe varmt vann med spesifiserte parametere, brukes til å levere varme til varme- og ventilasjonssystemer, husholdninger og teknologiske forbrukere. Varmtvannskjeler, som vanligvis opererer etter direktestrømsprinsippet med konstant vannstrøm, installeres ikke bare ved termiske kraftverk, men også i fjernvarme, samt oppvarming og industrielle kjelehus som hovedkilde for varmeforsyning.
Dampkjele er en installasjon designet for å generere mettet eller overhetet damp, samt å varme opp vann (varmekjele).
Basert på den relative bevegelsen av varmevekslende medier (røykgasser, vann og damp), kan dampkjeler (dampgeneratorer) deles inn i to grupper: vannrørkjeler og brannrørskjeler. I vannrørsdampgeneratorer beveger vann og en damp-vannblanding seg inne i rørene, og røykgasser vasker utsiden av rørene. I Russland på 1900-tallet ble Shukhov vannrørkjeler hovedsakelig brukt. I brannrør, tvert imot, beveger røykgasser seg inne i rørene, og vann vasker rørene utenfor.
Basert på prinsippet om bevegelse av vann og damp-vannblanding, er dampgeneratorer delt inn i enheter med naturlig sirkulasjon og med tvungen sirkulasjon. Sistnevnte er delt inn i direktestrøm og flertvinget sirkulasjon.
Som regel brukes en høytrykkspumpe med tre stempel i serien P21/23-130D eller P30/43-130D som matepumpe.
Kjeler over kritisk trykk (SCP) - damptrykk over 22,4 MPa.
Hovedelementer i damp- og varmtvannskjeler
Ovner for brenning av gassformig, flytende og fast brensel. Ved brenning av gass og fyringsolje, samt fast pulverisert kullbrensel, brukes vanligvis kammerovner. Brannkammeret er begrenset av front, bak, sidevegger, samt bunn og bue. Langs ovnens vegger er det fordampende varmeoverflater (kokende rør) med en diameter på 50...80 mm, som mottar utstrålt varme fra fakkelen og forbrenningsprodukter. Ved brenning av gassformig eller flytende brensel er det vanligvis ingen skjerming under kammerovnen, og når det gjelder kullstøv, lages en "kald" trakt i den nedre delen av brennkammeret for å fjerne aske som faller fra den brennende fakkelen.
De øvre endene av rørene rulles inn i trommelen, og de nedre endene er koblet til kollektorene ved rulling eller sveising. For en rekke kjeler er kokerørene til bakskjermen, før de kobles til trommelen, plassert i den øvre delen av brennkammeret i flere rader, forskjøvet og danner en festong.
For å betjene ovnen og gasskanalene i kjeleenheten benyttes følgende utstyr: kummer, låsbare dører, kikkhull, eksplosjonsventiler, portventiler, roterende spjeld, blåsere, kuleblåsere.
Lukkbare dører og åpninger i foringen er beregnet for inspeksjons- og reparasjonsarbeid når kjelen er stengt. Peepers brukes til å overvåke prosessen med drivstoffforbrenning i brennkammeret og tilstanden til konveksjonskanaler. Eksplosjonssikkerhetsventiler brukes for å beskytte foringen mot ødeleggelse under sprett i ovnen og kjelens røykkanaler og er installert i de øvre delene av ovnen, den siste røykkanalen til enheten, economizeren og i hvelvet.
Støpejerns røykspjeld eller roterende spjeld brukes til å regulere trekk og stenge av grisen.
Når du arbeider med gassformig brensel, for å forhindre akkumulering av brennbare gasser i ovnene, skorsteinene og grisene til kjeleinstallasjonen under en pause i arbeidet, må det alltid opprettholdes et lite trekk i dem; For å gjøre dette må hvert enkelt kjelegris ha sin egen port med hull i den øvre delen med en diameter på minst 50 mm for prefabrikkert gris.
Blåsere og hagleblåsere er designet for å rense varmeflater for aske og sot.
Dampkjelefat. Det skal bemerkes flerbruksformålet med dampkjeletromler, spesielt følgende prosesser utføres i dem:
Separering av damp-vannblandingen som kommer fra oppvarmede løfterør til damp og vann og oppsamling av damp;
Mottak av matevann fra en vannøkonomiser eller direkte fra mateledningen;
Vannbehandling i kjelen (termisk og kjemisk vannmykning);
Kontinuerlig blåsing;
Tørking av damp fra kjelevanndråper;
Vasking av damp fra salter oppløst i den;
Beskyttelse mot for mye damptrykk.
Kjelfat er laget av kjelestål med stemplet bunn og kummer. Den indre delen av trommelvolumet, fylt til et visst nivå med vann, kalles vannvolumet, og delen fylt med damp under kjeledrift kalles dampvolumet. Overflaten av kokende vann i trommelen, som skiller vannvolumet fra dampvolumet, kalles fordampningsspeilet. I en dampkjele vaskes bare den delen av trommelen som er avkjølt av vann på innsiden med varme gasser. Linjen som skiller overflaten oppvarmet av gasser fra den uoppvarmede, kalles brannlinjen.
Damp-vannblandingen strømmer gjennom stigende kokende rør rullet inn i bunnen av trommelen. Fra trommelen tilføres vann gjennom nedre rør til de nedre kollektorene.
Utslipp, rygger og til og med fontener vises på overflaten av fordampningsoverflaten, og et betydelig antall dråper kjelevann kan komme inn i dampen, noe som reduserer kvaliteten på dampen som følge av en økning i saltinnholdet. Dråper kjelevann fordamper, og saltene i dem avsettes på den indre overflaten av overheteren, noe som forverrer varmeoverføringen, som et resultat av at temperaturen på veggene øker, noe som kan føre til utbrenthet. Salter kan også avsettes i damprørbeslag og føre til tap av tetthet.
For å sikre jevn strøm av damp inn i trommelens damprom og redusere fuktigheten, brukes forskjellige separasjonsanordninger.
For å redusere muligheten for kalkavleiringer på fordampende varmeoverflater, brukes intra-kjele vannbehandling: fosfatering, alkalisering og bruk av kompleksoner.
Fosfatering er ment å skape forhold i kjelevannet hvor avleiringsdannere frigjøres i form av non-stick slam. For å oppnå dette er det nødvendig å opprettholde en viss alkalitet av kjelevannet.
I motsetning til fosfatering kan vannbehandling med kompleksoner gi kalkfrie og slamfrie kjelevannforhold. Det anbefales å bruke Trilon B natriumsalt som komplekson.
Opprettholdelse av akseptabelt saltinnhold i kjelevannet utføres ved å spyle kjelen, dvs. ved å fjerne en del av kjelevannet, som alltid har en høyere konsentrasjon av salter enn fødevannet.
For å utføre trinnvis fordampning av vann, er kjeletrommelen delt av en skillevegg i flere rom som har uavhengige sirkulasjonskretser. Et av rommene, kalt det "rene" rommet, mottar matvann. Passerer gjennom sirkulasjonskretsen, vannet fordamper, og saltinnholdet i kjelevannet i det rene rommet stiger til et visst nivå. For å opprettholde saltinnholdet i dette rommet, ledes en del av kjelevannet fra det rene rommet ved hjelp av tyngdekraften gjennom et spesielt hull - en diffusor i den nedre delen av skilleveggen inn i et annet rom, kalt "salt", siden saltinnholdet i det er betydelig høyere enn i det rene rommet.
Kontinuerlig blåsing av vann utføres fra stedet med høyest konsentrasjon av salter, dvs. fra saltbeholderen. Dampen som genereres i begge fordampningstrinnene blandes i damprommet og kommer ut av trommelen gjennom en rekke rør plassert i dens øvre del.
Med økende trykk er damp i stand til å løse opp noen urenheter i kjelevann (kiselsyre, metalloksider).
For å redusere saltinnholdet i damp bruker noen kjeler dampspyling med matevann.
Kjele overhetere. Produksjonen av overhetet damp fra tørr mettet damp utføres i en overheter. Overheteren er et av de mest kritiske elementene i kjeleenheten, siden den av alle varmeflater opererer under de mest alvorlige temperaturforholdene (overopphetingstemperatur opp til 425 °C). Overhetingsspoler og samlere er laget av karbonstål.
Basert på metoden for varmeabsorpsjon er overhetere delt inn i konvektiv, strålingskonvektiv og stråling. Lav- og mellomtrykkskjeleenheter bruker konvektive dampoverhetere med vertikalt eller horisontalt rørarrangement. For å produsere damp med en overhetingstemperatur på over 500 °C brukes kombinerte dampoverhetere, d.v.s. i dem oppfatter en del av overflaten (stråling) varme på grunn av stråling, og den andre delen - ved konveksjon. Strålingsdelen av varmeoverflaten til overheteren er plassert i form av skjermer direkte i den øvre delen av forbrenningskammeret.
Avhengig av bevegelsesretningene til gasser og damp, er det tre hovedordninger for å koble overheteren til gasstrømmen: direkte strømning, der gasser og damp beveger seg i samme retning; motstrøm, hvor gasser og damp beveger seg i motsatte retninger; blandet, hvor i den ene delen av overheteren spoler gasser og damp rett gjennom, og i den andre - i motsatte retninger.
Optimal når det gjelder driftssikkerhet er en blandet overhetingskoblingsordning, der den første delen av overheteren langs dampstrømmen er motstrøm, og fullføringen av dampoveroppheting skjer i den andre delen med direkte strøm av kjølevæsker. I dette tilfellet, i noen av spolene som ligger i området med den høyeste termiske belastningen til overheteren, vil det i begynnelsen av gasskanalen være en moderat damptemperatur, og fullføringen av dampoveroppheting skjer ved en lavere termisk laste.
Damptemperaturen i kjeler med trykk opp til 2,4 MPa er ikke regulert. Ved et trykk på 3,9 MPa og over reguleres temperaturen ved hjelp av følgende metoder: injeksjon av kondensat i damp; bruk av overflatedesuperheatere; ved å bruke gassregulering ved å endre strømmen av forbrenningsprodukter gjennom overheteren eller flytte posisjonen til fakkelen i ovnen ved hjelp av roterende brennere.
Overheteren skal ha en trykkmåler, en sikkerhetsventil, en stengeventil for å koble overheteren fra dampledningen, og en enhet for måling av temperaturen på overhetet damp.
Vannøkonomisatorer. I en economizer varmes fødevannet opp av røykgasser før det tilføres kjelen ved å bruke varmen fra brennstoffforbrenningsprodukter. Sammen med forvarming er delvis fordampning av tilførselsvannet som kommer inn i kjeltrommelen mulig. Avhengig av temperaturen som vannet varmes opp til, er economizers delt inn i to typer - ikke-kokende og kokende. I ikke-kokende economizers, i henhold til betingelsene for påliteligheten av deres drift, oppvarmes vann til en temperatur på 20 ° C under temperaturen til mettet damp i en dampkjele eller koketemperaturen til vann ved det eksisterende driftstrykket i en varm -vannkoker. I kokende economizers varmes ikke bare vannet opp, men også dets delvise (opptil 15 % %) fordampning.
Avhengig av metallet som economizers er laget av, er de delt inn i støpejern og stål. Støpejernsøkonomiser brukes ved et trykk i kjeltrommelen på ikke mer enn 2,4 MPa, mens stål kan brukes ved ethvert trykk. I støpejernsøkonomiser er vannkoking uakseptabelt, da dette fører til vannslag og ødeleggelse av economizeren. For å rengjøre varmeoverflaten har vannøkonomisatorer blåseanordninger.
Luftvarmere. I moderne kjeleenheter spiller luftvarmeren en veldig viktig rolle, den mottar varme fra avgassene og overfører den til luften, det reduserer det mest merkbare varmetapet med avgassene. Ved bruk av oppvarmet luft øker forbrenningstemperaturen til drivstoffet, forbrenningsprosessen intensiveres, og effektiviteten til kjeleenheten øker. Samtidig, når du installerer en luftvarmer, øker den aerodynamiske motstanden til luft- og røykbanene, noe som overvinnes ved å skape kunstig trekk, dvs. ved å installere røykavtrekk og vifte.
Luftvarmetemperaturen velges avhengig av forbrenningsmetode og drivstofftype. For naturgass og fyringsolje brent i kammerovner er varmluftstemperaturen 200...250 °C, og for pulverisert kullforbrenning av fast brensel - 300...420 °C.
Hvis det er en economizer og en luftvarmer i kjeleenheten, installeres economizeren først langs gasstrømmen, og luftvarmeren installeres deretter, noe som gjør at forbrenningsproduktene kan kjøles dypere, siden temperaturen til den kalde luften er lavere enn temperaturen på matevannet ved innløpet til economizeren.
Basert på deres driftsprinsipp er luftvarmere delt inn i recuperative og regenerative. I en recuperativ luftvarmer skjer varmeoverføring fra forbrenningsprodukter til luft kontinuerlig gjennom en skillevegg, på den ene siden av hvilken forbrenningsprodukter beveger seg, og på den andre - oppvarmet luft.
I regenerative luftvarmere overføres varme fra forbrenningsprodukter til oppvarmet luft ved vekselvis oppvarming og avkjøling av samme varmeflate.
Gassstempelinstallasjoner. Gassstempelenheten (GPU) er designet for å levere strøm til forbrukere av trefaset (380/220 V, 50 Hz) vekselstrøm. Gasskraftverk brukes som en kilde til konstant og garantert strømforsyning til sykehus, banker, kjøpesentre, flyplasser, produksjons- og olje- og gassproduksjonsbedrifter. Motorlevetiden til en gassmotor er høyere enn for bensingeneratorer og dieselkraftverk, noe som fører til en kortere tilbakebetalingstid. Bruken av gasselektriske generatorer gjør at eieren kan være uavhengig av planlagte og nødstrømsbrudd, og ofte nekte tjenestene til strømleverandører fullstendig.
Driften av gassstempelmotorer (heretter referert til som GPA) er basert på driftsprinsippet til en forbrenningsmotor. En forbrenningsmotor er en type motor, en varmemotor, der den kjemiske energien til drivstoff (vanligvis flytende eller gassformig hydrokarbonbrensel) som brenner i arbeidsområdet omdannes til mekanisk arbeid.
For øyeblikket produseres to typer stempelmotorer som går på gass i industrien: gassmotorer - med elektrisk (gnist) tenning, og gassdieselmotorer - med tenning av gass-luftblandingen ved injeksjon av pilot (flytende) drivstoff. Gassmotorer har blitt mye brukt i energisektoren på grunn av den utbredte trenden med å bruke gass som et billigere drivstoff (både naturlig og alternativt) og relativt mer miljøvennlig når det gjelder eksosutslipp.
Fra GPU med varmevekslere er alt i utgangspunktet likt, men et varmegjenvinningssystem brukes i tillegg.
Enheten opererer på flere typer drivstoff, har en relativt lav startinvestering per 1 kW og har et bredt spekter av effektutganger.
Drivstoff for gassstempelenheter. Et av de viktigste punktene ved valg av type gassturbin er å studere sammensetningen av drivstoffet. Produsenter av gassmotorer har sine egne krav til kvaliteten og sammensetningen av drivstoff for hver modell.
For tiden tilpasser mange produsenter motorene sine for riktig drivstoff, som i de fleste tilfeller ikke tar mye tid og ikke krever store økonomiske kostnader.
I tillegg til naturgass kan gassstempelenheter bruke som drivstoff: propan, butan, tilhørende petroleumsgass, kjemisk industrigass, koksovnsgass, vedgass, pyrolysegass, deponigass, spillvannsgass, etc.
Bruken av disse spesifikke gassene som drivstoff gir et viktig bidrag til å bevare miljøet og tillater også bruk av regenerative energikilder.
Gasskontrollpunkt. Gasskontrollpunkt er et system med enheter for automatisk å redusere og opprettholde konstant gasstrykk i gassdistribusjonsrørledninger. Gasskontrollpunktet inkluderer en trykkregulator for å opprettholde gasstrykket, et filter for å fange opp mekaniske urenheter, sikkerhetsventiler som hindrer gass i å komme inn i gassdistribusjonsrørledninger i tilfelle et nødgasstrykk overskrider tillatte parametere, og instrumentering for registrering av mengden. av gasspassering, temperatur, trykk og telemetriske målinger disse parameterne.
Gasskontrollpunkter er konstruert på bygassdistribusjonsrørledninger, så vel som på territoriet til industrielle og kommunale virksomheter med et omfattende nettverk av gassrørledninger. Punkter installert direkte hos forbrukere og designet for å levere gass til kjeler, ovner og andre enheter kalles vanligvis gasskontrollenheter. Avhengig av gasstrykket ved innløpet, er gasskontrollpunktene: medium (fra 0,05 til 3 kgf/cm 2 ) og høy (opptil 12 kgf/cm 2 ) trykk (1 kgf/cm 2 = 0,1 Mn/m2).
Sikkerhetsinnretninger og instrumentering. For varmtvannskjeler kan bypass-ledninger med tilbakeslagsventiler (fig.), som passerer vann i retning fra kjelen til varmesystemets rørledning, tjene som en beskyttelsesanordning mot økende trykk i dem. Med en så enkel enhet, hvis ventilene installert ved kjelen er stengt av en eller annen grunn, vil forbindelsen med atmosfæren gjennom ekspansjonskaret ikke bli forstyrret.
Hvis rørledningen mellom kjelene og ekspansjonskaret, i tillegg til de angitte ventilene, har andre avstengningsventiler, må det monteres spaksikkerhetsventiler.
Dampkjeler opp til 70 kPa er utstyrt med en sikkerhetsanordning i form av en hydraulisk lukker
For sikker og riktig drift er dampkjeler, i tillegg til sikkerhetsinnretninger, utstyrt med vannindikatorer, pluggventiler og trykkmålere.
For å måle strømmen av matevann som tilføres en dampkjele eller vann som sirkulerer i et vannvarmesystem, installeres en vannmåler eller membraner. For å måle temperaturen på vannet som kommer inn i vannvarmesystemet og går tilbake til kjelen, leveres termometre i spesielle tilfeller.
Kjelinstallasjoner, avhengig av type forbruker, er delt inn i energi, produksjon og oppvarming og oppvarming. Basert på typen kjølevæske som produseres, er de delt inn i damp (for å generere damp) og varmt vann (for å produsere varmt vann).
Energikjeleanlegg generere damp til dampturbiner i termiske kraftverk. Slike kjelehus er vanligvis utstyrt med kjeleenheter med høy og middels kraft som produserer damp med økte parametere.
Industrielle varmekjelerinstallasjoner(vanligvis damp) produserer damp ikke bare for industrielle behov, men også for oppvarming, ventilasjon og varmtvannsforsyning.
Varmekjelesystemer(hovedsakelig varmtvann, men de kan også være damp) er designet for å betjene varmesystemer, varmtvannsforsyning og ventilasjon av industri- og boliglokaler.
Avhengig av omfanget av varmeforsyning, er oppvarming av kjelehus delt inn i lokal (individuell), gruppe og distrikt.
Lokale varmekjelehus vanligvis utstyrt med varmtvannskjeler med vannoppvarming til en temperatur på ikke mer enn eller dampkjeler med et arbeidstrykk på opptil. Slike kjelehus er designet for å levere varme til en eller flere bygninger.
Gruppeoppvarming av kjelehus gi varme til grupper av bygninger, boligområder eller små nabolag. Slike kjelehus er utstyrt med både damp- og varmtvannskjeler, som som regel har høyere varmekapasitet enn kjeler for lokale kjelhus. Disse fyrrommene er vanligvis plassert i spesielle bygninger.
Fjernvarmekjelhus designet for varmeforsyning til store boligområder; de er utstyrt med relativt kraftige varmtvanns- og dampkjeler.
Ris. 1.1
I fig. 1.1. et diagram over et fjernvarmekjelhus med varmtvannskjeler er vist 1 type PTVM-50 med en varmekapasitet på 58 MW. Kjeler kan operere på flytende og gassformig brensel, så de er utstyrt med brennere og dyser 3 . Luften som kreves for forbrenning, tilføres ovnen av vifter 4 drevet av elektriske motorer. Hver kjele har 12 brennere og like mange vifter.
Vann tilføres kjelen med pumper 5 drevet av elektriske motorer. Etter å ha gått gjennom varmeflaten, varmes vannet opp og leveres til forbrukerne, hvor det avgir noe av varmen og går tilbake til kjelen ved lavere temperatur. Røykgasser fra kjelen fjernes til atmosfæren gjennom et rør 2.
Dette kjelerommet har en halvåpen type layout: den nedre delen av kjelene (opptil omtrent en høyde på 6 m) er plassert i bygningen, og deres øvre del er i friluft. Inne i fyrrommet er det vifter, pumper og kontrollpanel. En avlufter er installert i taket på fyrrommet 6 å fjerne oksygen fra vann.
I kjeleanlegg med dampkjeler(Fig. 1.2) dampkjelen 4 har to fat - øvre og nedre. Fatene er forbundet med hverandre med tre bunter med rør som danner varmeoverflaten til kjelen. Når kjelen er i drift, er den nedre trommelen fylt med vann, den øvre trommelen er fylt med vann i den nedre delen, og mettet vanndamp i den øvre delen. I bunnen av kjelen er det et brennkammer 2 med en mekanisk rist for forbrenning av fast brensel. Ved brenning av flytende og gassformig brensel, i stedet for en rist, installeres dyser eller brennere, gjennom hvilke drivstoffet sammen med luft tilføres brannboksen. Kjelen er begrenset av murvegger - foring.
Arbeidsprosessen i fyrrommet forløper som følger. Drivstoff fra drivstofflageret tilføres av et transportbånd til bunkeren, hvorfra det går til brennkammerristen, hvor det brenner. Som et resultat av drivstoffforbrenning dannes det røykgasser - forbrenningsprodukter brenner.
Røykgasser fra ovnen kommer inn i kjelens røykkanaler, dannet av foring og spesielle skillevegger installert i rørbuntene. Når de beveger seg, vasker gassene rørbuntene til overhetingskjelen 3, passerer gjennom economizeren 5 og luftvarmeren, hvor de avkjøles på grunn av tilførselen av varme til vannet som kommer inn i kjelen og luften som tilføres til ovnen.
De avkjølte røykgassene fjernes gjennom skorsteinen 7 til atmosfæren ved hjelp av en røykavtrekk 8. Røykgasser fra kjelen kan fjernes uten røykavtrekk under påvirkning av naturlig trekk med innebygd skorstein.
Vann fra vannforsyningskilden til tilførselsrørledningen pumpes 1 inn i vannøkonomisatoren, hvorfra det, etter oppvarming, kommer inn i den øvre trommelen til kjelen. Fyllingen av kjeletrommelen med vann styres av et vannindikatorglass installert på trommelen.
Ris. 1.2
Fra den øvre trommelen i kjelen kommer vann ned gjennom rør inn i den nedre trommelen, hvorfra det stiger igjen gjennom den venstre rørbunten inn i den øvre trommelen. I dette tilfellet fordamper vannet, og den resulterende dampen samles i den øvre delen av den øvre trommelen. Deretter kommer dampen inn i overheteren 3, hvor den tørkes fullstendig av varmen fra røykgassene, som et resultat av at temperaturen stiger.
Fra overheteren kommer damp inn i hoveddampledningen og derfra til forbrukeren, og etter bruk kondenseres den og returneres til fyrrommet i form av varmt vann (kondensat). Kondensatap fra forbrukeren fylles på med vann fra vannforsyningen eller andre vannforsyningskilder. Før det kommer inn i kjelen, blir vann utsatt for passende behandling.
Luften som kreves for brenselforbrenning tas som regel fra toppen av fyrrommet og tilføres av vifte 9 til luftvarmeren, hvor den varmes opp og deretter sendes til brennkammeret. I kjelehus med liten kapasitet er det vanligvis ingen luftvarmere, og kald luft tilføres brennkammeret enten av en vifte eller på grunn av vakuumet i brennkammeret som skapes av skorsteinen.
Et kjeleanlegg med dampkjeler har en lukket type layout, når alt hovedutstyret til kjelerommet er plassert i bygningen.
Kjelinstallasjoner er utstyrt med vannbehandlingsenheter (ikke vist i diagrammet), kontroll- og måleinstrumenter og passende automatiseringsutstyr, som sikrer uavbrutt og pålitelig drift.
Varmtvannskjelehus installasjoner er designet for å produsere varmtvann som brukes til oppvarming, varmtvannsforsyning og andre formål.
Ris. 1.1 Fyrrom med varmtvannskjeler i støpejern 1-beholder for oppsamling av aske og slagg; 2-skraper; 3-skraper drivvinsj; 4-askesamlere av syklontype; 5-røyksauser; 6-murstein skorstein; 7-kjele; 8-blås vifte; 9-installasjon av kjemisk vannrensing (filter); 10-skraperkanal for fjerning av slagg og aske
Et varmtvannskjelehus har en kjølevæske - vann, i motsetning til et dampkjelhus, som har to kjølevæsker - vann og damp. I denne forbindelse må dampkjelrommet ha separate rørledninger for damp og vann, samt en tank for oppsamling av kondensat.
Varmtvanns- og dampkjelehus varierer avhengig av typen drivstoff som brukes, utformingen av kjeler, ovner, etc. Både en damp- og vannvarmekjeleinstallasjon inkluderer vanligvis flere kjeleenheter, men ikke mindre enn to og ikke mer enn fire eller fem. Alle er forbundet med felles kommunikasjon - rørledninger, gassrør, etc.
Anlegg som opererer på kjernebrensel, hvis råstoff er uranmalm, blir stadig mer utbredt.
