Camera cazanelor. Tipuri de cazane

Furnizare de căldură

Sistemele de termoficare sunt caracterizate printr-o combinație de trei verigi principale: surse de căldură, rețele de încălzire și sisteme de consum local de căldură (utilizarea căldurii) ale clădirilor și structurilor individuale.

Când folosiți combustibili fosili sursa de energie termică poate fi o centrală termică sau o centrală termică, la staţiile de alimentare cu căldură nucleară Combustibilul nuclear este folosit pentru a produce energie termică, în unele cazuri, este folosit ca combustibil auxiliar. surse regenerabile de căldură– energie geotermală, energie solară etc.

Tipuri de combustibil

Conform definiției lui D.I Mendeleev, „combustibilul este o substanță combustibilă care este arsă în mod deliberat pentru a produce căldură”.

Bine cunoscute principalele tipuri de combustibil-lemn de foc, turba, carbune, sist, reziduuri petroliere, gaze. Toți sunt compuși organici capabili să reacționeze cu oxigenul din aer la temperaturi ridicate, care eliberează căldură.

Combustibilul este produs în cantități mari, rezervele sale în natură sunt foarte semnificative. Oxigenul necesar pentru reacție este preluat din aerul din jur. În urma reacției, se obțin gaze de ardere foarte încălzite, a căror căldură este utilizată în instalația de cazan. Gazele răcite sunt eliberate în atmosferă prin coș.

Pentru ardere poate utilizați combustibili naturali și artificiali, obținut în urma prelucrării combustibilului natural în scopul izolării din acesta a produselor valoroase, care includ rășini, benzină, benzen, uleiuri minerale lubrifiante, vopsele, produse farmaceutice, sulfat de amoniu utilizat pentru nevoile agricole etc.

Combustibil solid:

a) naturală - lemn de foc, cărbune, antracit, turbă;

b) artificial - cărbune, cocs și cărbune pulverizat, care se obține din cărbune zdrobit.

Combustibil lichid:

a) natural - ulei;

b) artificiale - benzină, kerosen, păcură, gudron.

Combustibil gazos:

a) gaze naturale - naturale;

b) artificial - gaz generator obținut din gazificarea diferitelor tipuri de combustibil solid (turbă, lemn de foc, cărbune etc.), cocs, furnal, iluminat și alte gaze.

Tipuri de instalatii de cazane

Cazană staționară nu mai este singura varianta de incalzire autonoma. Echipamentul necesită o cameră - dar locația acesteia poate fi oricare.

Bloc cazane de exemplu, poate fi amplasat atat la subsol cat si pe acoperis (daca sunt indeplinite o serie de conditii). În plus, casele de cazane în sine au devenit mult mai fiabile. Acest lucru se datorează în primul rând faptului că fabricile de producție au început să ofere instalații la cheie: toate echipamentele necesare sunt deja instalate în blocuri sau într-un modul și puteți începe instalarea. În consecință, există două tipuri de centrale de cazane: camere de cazane bloc și modulare. Ambele tipuri de structuri sunt convenabile în ceea ce privește transportul (de regulă, sunt transportate pe calea ferată sau rutieră).

Echipament de bază pentru cazane: boiler, pompa de apa, recipient lichid, conducte, dispozitiv arzator. Unii achiziționează și echipamente suplimentare care ajută la economisirea banilor: cazane nevolatile, cazane cu funcție de aprindere electrică, cazane cu două treceri și combinate din fontă.

Relativ recent, pe piata au aparut echipamente termice TKU – centrale transportabile. Necesitatea acestora a apărut odată cu apariția unor noi industrii care sunt situate în clădiri neconectate la sistemul de încălzire centrală. Avantajul noului produs este ca este destul de usor de transportat (designul modular are roti), este usor de manevrat si nu necesita prezenta constanta a unui operator. În plus, de regulă, TCU-urile sunt complet automatizate, așa că gestionarea lor este destul de simplă. În același timp, este capabil să genereze o cantitate suficientă de căldură și nu necesită conexiune la comunicații.

Clasificarea cazanelor.

În funcție de locul în care se află instalația, există:

· Acoperiș;

· Încorporat în clădire;

· Bloc-modular;

· Cadru.

În fiecare sistem de încălzire, elementul său principal este cazanul. Îndeplinește funcția principală - încălzire. În funcție de baza pe care funcționează întregul sistem și în special cazanul, există următoarele tipuri de cazane :

§ Cazane cu abur

§ Apa fierbinte;

§ Mixt;

§ Cazane cu ulei diatermic.

Orice sistem de încălzire funcționează, după cum sa menționat anterior, de la unul sau altul tip materii prime, combustibil sau resursă naturală. ÎN În funcție de aceasta, cazanele sunt împărțite în:

· Combustibil solid. Pentru aceasta se folosesc lemne de foc, cărbune și alte tipuri de combustibil solid.

· Combustibili lichizi – ulei, benzină, păcură și altele.

· Gaz.

· Amestecat sau combinat. Se presupune că vor fi utilizate diverse tipuri și tipuri de combustibil.

Introducere

Informații generale și concept despre sistemele de cazane

1 Clasificarea instalatiilor de cazane

Tipuri de cazane de încălzire pentru încălzirea clădirilor

1 Cazane pe gaz

2 Cazane electrice

3 Cazane pe combustibil solid

Tipuri de cazane pentru încălzirea clădirilor

1 Cazane cu tub pe gaz

2 Cazane cu tuburi de apa

Concluzie

Bibliografie

Introducere

Trăind în latitudini temperate, unde cea mai mare parte a anului este rece, este necesar să se asigure alimentarea cu căldură a clădirilor: clădiri rezidențiale, birouri și alte spații. Furnizarea de căldură asigură un trai confortabil dacă este un apartament sau o casă, muncă productivă dacă este un birou sau depozit.

În primul rând, să ne dăm seama ce se înțelege prin termenul „furnizare de căldură”. Furnizarea de căldură este furnizarea de apă caldă sau abur la sistemele de încălzire ale unei clădiri. Sursele obișnuite de alimentare cu căldură sunt centralele termice și centralele termice. Există două tipuri de alimentare cu căldură a clădirilor: centralizată și locală. Cu aprovizionarea centralizată, sunt aprovizionate zone individuale (industriale sau rezidențiale). Pentru funcționarea eficientă a unei rețele de încălzire centralizată, aceasta este construită prin împărțirea acesteia în niveluri, munca fiecărui element este de a îndeplini o singură sarcină. Cu fiecare nivel, sarcina elementului scade. Furnizare locală de căldură - furnizarea de căldură la una sau mai multe case. Rețelele de încălzire centralizată au o serie de avantaje: reducerea consumului de combustibil și reducerea costurilor, utilizarea combustibilului de calitate scăzută, îmbunătățirea stării sanitare a zonelor rezidențiale. Sistemul centralizat de alimentare cu căldură include o sursă de energie termică (CHP), o rețea de încălzire și unități consumatoare de căldură. O centrală de cogenerare combină producția de căldură și energie. Sursele locale de alimentare cu căldură sunt sobele, cazanele, boilerele.

Scopul meu este să fac cunoștință cu informațiile generale și conceptul de sisteme de cazane, care cazane sunt folosite pentru a furniza căldură clădirilor.

1. Informații generale și concepte despre sistemele de cazane

O centrală de cazane este un complex de dispozitive situate în încăperi speciale și utilizate pentru a transforma energia chimică a combustibilului în energia termică a aburului sau a apei calde. Elementele principale ale unei instalații de cazan sunt un cazan, un dispozitiv de ardere (cuptor), dispozitive de alimentare și de aspirare.

Un cazan este un dispozitiv de schimb de căldură în care căldura din produsele fierbinți de ardere a combustibilului este transferată în apă. Ca rezultat, apa este transformată în abur în cazanele de abur și încălzită la temperatura necesară în cazanele de apă caldă.

Dispozitivul de ardere este folosit pentru a arde combustibilul și pentru a-și transforma energia chimică în căldură de gaze încălzite.

Dispozitivele de alimentare (pompe, injectoare) sunt proiectate pentru alimentarea cu apă a cazanului.

Dispozitivul de tiraj este alcătuit din suflante, un sistem de conducte gaz-aer, aspiratoare de fum și un coș de fum, care asigură alimentarea cantității necesare de aer la focar și deplasarea produselor de ardere prin coșurile cazanului, precum și îndepărtarea acestora. în atmosferă. Produsele de ardere, care se deplasează prin coșurile și vin în contact cu suprafața de încălzire, transferă căldura în apă.

Pentru a asigura o funcționare mai economică, sistemele moderne de cazane au elemente auxiliare: un economizor de apă și un încălzitor de aer, care servesc la încălzirea apei și, respectiv, a aerului; dispozitive de alimentare cu combustibil și de îndepărtare a cenușii, pentru curățarea gazelor de ardere și a apei de alimentare; dispozitive de control termic și echipamente de automatizare care asigură funcționarea normală și neîntreruptă a tuturor părților cazanului.

În funcție de scopul în care se folosește energia termică, casele de cazane se împart în energie, încălzire și industriale și termice.

Casele de cazane de energie furnizează abur centralelor electrice cu abur care generează energie electrică și fac de obicei parte dintr-un complex de centrale electrice. Încălzirea și cazanele industriale sunt construite la întreprinderile industriale și furnizează energie termică sistemelor de încălzire și ventilație, alimentarea cu apă caldă a clădirilor și proceselor de producție. Cazanele de încălzire sunt destinate acelorași scopuri, dar servesc clădirilor rezidențiale și publice. Ele sunt împărțite în autoportante, interconectate, adică adiacent altor clădiri și construit în clădiri. Recent, din ce în ce mai des, sunt construite case de cazane extinse separate cu așteptarea de a deservi un grup de clădiri, o zonă rezidențială sau un microdistrict. Instalarea cazanelor construite în clădiri rezidențiale și publice este permisă în prezent numai cu justificarea corespunzătoare și acordul autorităților de inspecție sanitară. Casele de cazane de putere redusă (individuale și grupe mici) constau de obicei din cazane, pompe de circulație și alimentare și dispozitive de tiraj. În funcție de acest echipament, se determină în principal dimensiunile cazanului. Casele de cazane de putere medie și mare - 3,5 MW și mai sus - diferă în complexitatea echipamentelor și compoziția spațiilor de servicii și utilități. Soluțiile de amenajare a spațiului acestor cazane trebuie să îndeplinească cerințele Standardelor sanitare pentru proiectarea întreprinderilor industriale.

1.1 Clasificarea instalațiilor de cazane

Instalațiile de cazane, în funcție de natura consumatorilor, se împart în energie, producție și încălzire și încălzire. În funcție de tipul de lichid de răcire produs, acestea se împart în abur (pentru generarea aburului) și apă caldă (pentru producerea apei calde).

Centralele de centrale termice produc abur pentru turbinele cu abur din centralele termice. Astfel de cazane sunt de obicei echipate cu unități de cazane de mare și medie putere care produc abur cu parametri măriți.

Sistemele de cazane industriale de încălzire (de obicei cu abur) produc abur nu numai pentru nevoi industriale, ci și pentru încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă.

Sistemele de cazane de încălzire (în principal apă caldă, dar pot fi și abur) sunt concepute pentru a deservi sistemele de încălzire pentru spații industriale și rezidențiale.

În funcție de amploarea furnizării de căldură, cazanele de încălzire sunt împărțite în locale (individuale), grup și district.

Cazanele locale sunt de obicei echipate cu cazane de apă caldă care încălzesc apa la o temperatură de cel mult 115°C sau cazane cu abur cu o presiune de lucru de până la 70 kPa. Astfel de cazane sunt proiectate pentru a furniza căldură uneia sau mai multor clădiri.

Sistemele de cazane de grup furnizează căldură unor grupuri de clădiri, zone rezidențiale sau cartiere mici. Astfel de cazane sunt echipate atât cu cazane cu abur, cât și cu apă caldă, care, de regulă, au o capacitate de încălzire mai mare decât cazanele pentru cazane locale. Aceste camere de cazane sunt de obicei situate în clădiri separate special construite.

Cazanele de termoficare sunt folosite pentru a furniza căldură zonelor rezidențiale mari: sunt echipate cu cazane de apă caldă sau de abur relativ puternice.

2. Tipuri de cazane de incalzire

.1 Cazane pe gaz

Dacă gazul principal este furnizat pe șantier, atunci, în marea majoritate a cazurilor, încălzirea casei cu un cazan pe gaz este optimă, deoarece nu veți găsi combustibil mai ieftin. Există mulți producători și modele de cazane pe gaz. Pentru a înțelege mai ușor această diversitate, vom împărți toate cazanele pe gaz în două grupe: cazane pe podea și cele montate pe perete. Cazanele montate pe perete și pe podea au design și componente diferite.

Un cazan pe podea este un lucru tradițional, conservator, care nu a suferit modificări majore de-a lungul multor decenii. Schimbătorul de căldură al cazanelor pe podea este de obicei realizat din fontă sau oțel. Există opinii diferite despre ce material este mai bun. Pe de o parte, fonta este mai puțin susceptibilă la coroziune; un schimbător de căldură din fontă este de obicei mai gros, ceea ce poate avea un efect pozitiv asupra duratei sale de viață. În același timp, un schimbător de căldură din fontă are și dezavantaje. Este mai fragilă și, prin urmare, există riscul formării de microfisuri în timpul transportului și încărcării și descărcarii. În plus, în timpul funcționării cazanelor din fontă atunci când se utilizează apă dură, datorită caracteristicilor de proiectare ale schimbătoarelor de căldură din fontă și proprietăților fontei în sine, acestea sunt distruse în timp ca urmare a supraîncălzirii locale. Dacă vorbim despre cazane din oțel, acestea sunt mai ușoare și nu sunt foarte susceptibile la șocuri în timpul transportului. În același timp, dacă este utilizat incorect, schimbătorul de căldură din oțel se poate coroda. Dar nu este foarte dificil să se creeze condiții normale de funcționare pentru un cazan din oțel. Este important ca temperatura din cazan să nu scadă sub temperatura punctului de rouă. Un proiectant bun va fi întotdeauna capabil să creeze un sistem care va maximiza durata de viață a cazanului. La rândul lor, toate cazanele pe gaz pe podea pot fi împărțite în două grupe principale: cu arzătoare atmosferice și cu arzătoare cu aer forțat (uneori numite înlocuibile, ventilatoare, montate). Primele sunt mai simple, mai ieftine și în același timp funcționează mai liniștit. Cazanele cu arzătoare cu aer forțat au o eficiență mai mare și sunt vizibil mai scumpe (ținând cont de costul arzătorului). Cazanele pentru lucru cu arzatoare cu aer fortat au capacitatea de a instala arzatoare care functioneaza fie pe gaz, fie pe combustibil lichid. Puterea cazanelor pe gaz pe pardoseală cu arzător atmosferic, în cele mai multe cazuri, variază de la 10 la 80 kW (dar există companii care produc cazane mai puternice de acest tip), în timp ce modelele cu gonflabil înlocuibil.

arzatoarele pot atinge o putere de cateva mii de kW. În condițiile noastre, un alt parametru al unui cazan pe gaz este foarte important - dependența automatizării acestuia de electricitate. La urma urmei, în țara noastră există adesea cazuri de probleme cu electricitatea - undeva este furnizată intermitent, iar în unele locuri este complet absent. Majoritatea cazanelor moderne pe gaz cu arzătoare atmosferice funcționează indiferent de disponibilitatea puterii. În ceea ce privește cazanele de import, este clar că în țările occidentale nu există astfel de probleme, iar întrebarea se pune deseori: există cazane bune pe gaz din import care să funcționeze autonom de electricitate? Da, ele există. Această autonomie poate fi realizată în două moduri. Primul este de a simplifica pe cât posibil sistemul de control al cazanului și, datorită absenței aproape complete a automatizării, obținerea independenței față de electricitate (aceasta este valabilă și pentru cazanele de uz casnic). În acest caz, centrala poate menține doar temperatura specificată a lichidului de răcire și nu va fi ghidată de temperatura aerului din camera dumneavoastră. A doua metodă, mai progresivă, este utilizarea unui generator de căldură, care din căldură generează energia electrică necesară funcționării automatizării cazanului. Aceste cazane pot fi folosite cu termostate de cameră la distanță, care vor controla centrala și vor menține temperatura camerei pe care o setați.

Cazanele pe gaz pot fi cu o singură treaptă (funcționează la un singur nivel de putere) și în două trepte (2 nivele de putere), precum și cu modulare (control lină) a puterii, deoarece puterea totală a cazanului este necesară pentru aproximativ 15- 20% din sezonul de încălzire și 80-85% Deoarece nu este necesar, este clar că este mai economic să folosiți un cazan cu două trepte de putere sau modulare a puterii. Principalele avantaje ale unui cazan în două trepte sunt: creșterea duratei de viață a cazanului prin reducerea frecvenței de pornire/oprire a arzătorului, lucrul la prima treaptă cu putere redusă și reducerea numărului de porniri/opriri arzătoare vă permite să economisiți gaz. , și, în consecință, bani.

Cazanele de perete au apărut relativ recent, dar chiar și în această perioadă relativ scurtă de timp au câștigat o mulțime de susținători în întreaga lume. Una dintre cele mai precise și cuprinzătoare definiții ale acestor dispozitive este „minicazană”. Acest termen nu a apărut întâmplător, deoarece într-un caz mic nu există doar un arzător, un schimbător de căldură și un dispozitiv de control, ci și, la majoritatea modelelor, una sau două pompe de circulație, un vas de expansiune, sistem care asigură funcționarea în siguranță a cazanului, un manometru, un termometru și multe alte elemente fără care o centrală obișnuită nu poate funcționa. În ciuda faptului că cazanele de perete implementează cele mai avansate dezvoltări tehnice în domeniul încălzirii, costul „cazanelor de perete” este adesea de 1,5-2 ori mai mic decât cel al omologilor lor de pe podea. Un alt avantaj semnificativ este ușurința de instalare. Cumpărătorii cred adesea că ușurința instalării este un beneficiu care ar trebui să privească doar instalatorii. Acest lucru nu este în întregime adevărat, deoarece suma pe care un consumator real va trebui să o plătească pentru instalarea unui cazan de perete sau pentru instalarea unei camere de cazane, unde cazanul, centrala, pompele, rezervorul de expansiune și multe altele sunt instalate separat, diferă foarte mult. semnificativ. Compactitatea și capacitatea de a monta un cazan montat pe perete în aproape orice interior este un alt avantaj al acestei clase de cazane.

În ciuda faptului că cazanele de perete implementează cele mai avansate dezvoltări tehnice în domeniul încălzirii, costul „cazanelor de perete” este adesea de 1,5-2 ori mai mic decât cel al omologilor lor de pe podea. Un alt avantaj semnificativ este ușurința de instalare. Cumpărătorii cred adesea că ușurința instalării este un beneficiu care ar trebui să privească doar instalatorii. Acest lucru nu este în întregime adevărat, deoarece suma pe care un consumator real va trebui să o plătească pentru instalarea unui cazan de perete sau pentru instalarea unei camere de cazane, unde cazanul, centrala, pompele, rezervorul de expansiune și multe altele sunt instalate separat, diferă foarte mult. semnificativ. Compactitatea și capacitatea de a monta un cazan montat pe perete în aproape orice interior este un alt avantaj al acestei clase de cazane.

După metoda de eliminare a gazelor de evacuare, toate cazanele pe gaz pot fi împărțite în modele cu tiraj natural (eliminarea gazelor de eșapament are loc din cauza tirajului creat în coș) și cu tiraj forțat (folosind un ventilator încorporat în cazan). Majoritatea companiilor producătoare de cazane pe gaz montate pe perete produc modele atât cu tiraj natural, cât și cu tiraj forțat. Cazanele cu tiraj natural sunt bine cunoscute de mulți și un coș de fum deasupra acoperișului nu surprinde pe nimeni. Cazanele cu tiraj forțat au apărut destul de recent și au multe avantaje în timpul instalării și funcționării. După cum sa menționat mai sus, gazele de evacuare sunt îndepărtate din aceste cazane folosind un ventilator încorporat. Astfel de modele sunt ideale pentru încăperile fără coș tradițional, deoarece produsele de ardere în acest caz sunt evacuate printr-un coș coaxial special, pentru care este suficient să faceți doar o gaură în perete. Un coș de fum coaxial este adesea numit și „țeavă într-o țeavă”. Prin conducta interioară a unui astfel de coș, produsele de ardere sunt îndepărtate pe stradă cu ajutorul unui ventilator, iar aerul intră prin conducta exterioară. În plus, aceste cazane nu ard oxigenul din încăpere, nu necesită un flux suplimentar de aer rece în clădire din stradă pentru a susține procesul de ardere și reduc investițiile în timpul instalării, deoarece nu este nevoie să faceți un coș de fum tradițional scump, în locul căruia poate fi folosit cu succes un coș coaxial scurt și ieftin. Cazanele cu tiraj forțat sunt, de asemenea, folosite în cazurile în care există un coș de fum tradițional, dar preluarea aerului de ardere din cameră este nedorită.

Dupa tipul de aprindere, cazanele pe gaz montate pe perete pot fi cu aprindere electrica sau piezo. Cazanele cu aprindere electrică sunt mai economice, deoarece nu există aprindere cu o flacără care arde constant. Datorită absenței fitilului care arde constant, utilizarea cazanelor cu aprindere electrică poate reduce semnificativ consumul de gaz, ceea ce este cel mai important atunci când se utilizează gaz lichefiat. Economiile de gaz lichefiat pot ajunge la 100 kg pe an. Există un alt avantaj al cazanelor cu aprindere electrică - în cazul unei întreruperi temporare de curent, centrala se va porni automat la restabilirea sursei de alimentare, în timp ce un model cu aprindere piezo va trebui să fie pornit manual.

Dupa tipul de arzator, cazanele murale pot fi impartite in doua tipuri: cu arzator obisnuit si cu arzator modulator. Arzatorul modulator ofera cel mai economic mod de functionare, deoarece centrala isi regleaza automat puterea in functie de cererea de caldura. În plus, arzătorul modulator oferă confort maxim în modul ACM, permițându-vă să mențineți temperatura apei calde la un nivel constant, specificat.

Majoritatea cazanelor murale sunt echipate cu dispozitive care asigură funcționarea lor în siguranță. Deci, un senzor de prezență a flăcării oprește alimentarea cu gaz atunci când flacăra se stinge, un termostat de blocare oprește cazanul atunci când temperatura apei din cazan crește neașteptat, un dispozitiv special oprește cazanul când se întrerupe curentul, un alt dispozitiv blochează cazanul. când gazul este oprit. Există, de asemenea, un dispozitiv pentru oprirea cazanului atunci când volumul lichidului de răcire scade sub normal și un senzor de control al tirajului.

2.2 Cazane electrice

Există mai multe motive principale care limitează răspândirea cazanelor electrice: nu toate zonele au posibilitatea de a aloca energia electrică necesară pentru încălzirea unei case (de exemplu, o casă cu o suprafață de 200 mp necesită aproximativ 20 kW), costul foarte ridicat al energiei electrice și pene de curent. Cazanele electrice au într-adevăr multe avantaje. Printre acestea: preț relativ scăzut, ușurință de instalare, ușoare și compacte, pot fi agățate pe perete, ca urmare - economie de spațiu, siguranță (fără flacără deschisă), ușurință în funcționare, un cazan electric nu necesită o cameră separată (cazană), un cazan electric nu necesită instalarea coșului de fum, centrala electrică nu necesită îngrijire specială, este silentioasă, centrala electrică este ecologică, nu există emisii nocive sau mirosuri străine. În plus, în cazurile în care sunt posibile întreruperi de curent, un cazan electric este adesea folosit împreună cu un cazan de rezervă cu combustibil solid. Aceeași opțiune este folosită și pentru a economisi energie (mai întâi casa este încălzită cu combustibil solid ieftin, iar apoi temperatura este menținută automat cu ajutorul unui cazan electric).

Este de remarcat faptul că, atunci când sunt instalate în orașe mari cu standarde stricte de mediu și probleme de coordonare, cazanele electrice depășesc adesea toate celelalte tipuri de cazane (inclusiv cele pe gaz). Pe scurt despre proiectarea și configurația cazanelor electrice. Un cazan electric este un dispozitiv destul de simplu. Elementele sale principale sunt un schimbător de căldură, format dintr-un rezervor cu încălzitoare electrice (elemente de încălzire) montate în el și o unitate de control și reglare. Cazanele electrice de la unele companii sunt livrate deja echipate cu pompa de circulatie, programator, vas de expansiune, supapa de siguranta si filtru. Este important de reținut că cazanele electrice de putere redusă vin în două versiuni diferite - monofazate (220 V) și trifazate (380 V).

Cazanele cu o putere mai mare de 12 kW sunt de obicei produse doar trifazate. Marea majoritate a cazanelor electrice cu o putere mai mare de 6 kW sunt produse în versiuni cu mai multe trepte, ceea ce face posibilă utilizarea rațională a energiei electrice și nu pornirea cazanului la putere maximă în perioadele de tranziție - primăvara și toamna. Atunci când se utilizează cazane electrice, utilizarea rațională a energiei este cea mai importantă.

2.3 Cazane pe combustibil solid

Combustibilul pentru cazanele cu combustibil solid poate fi lemn de foc (lemn), cărbune brun sau tare, cocs, brichete de turbă. Există atât modele „omnivore” care pot funcționa cu toate tipurile de combustibil de mai sus, cât și cele care funcționează cu unele dintre ele, dar au o eficiență mai mare. Unul dintre principalele avantaje ale majorității cazanelor cu combustibil solid este că cu ajutorul lor poți crea un sistem de încălzire complet autonom. Prin urmare, astfel de cazane sunt mai des folosite în zonele în care există probleme cu alimentarea cu gaz și electricitate principală. Mai există două argumente în favoarea cazanelor cu combustibil solid - disponibilitatea și costul scăzut al combustibilului. Dezavantajul majorității reprezentanților cazanelor din această clasă este, de asemenea, evident - nu pot funcționa în modul complet automat și necesită încărcare regulată a combustibilului.

Este de remarcat faptul că există cazane cu combustibil solid care combină principalul avantaj al modelelor care există de mulți ani - independența față de electricitate și sunt capabile să mențină automat o anumită temperatură a lichidului de răcire (apă sau antigel). Menținerea automată a temperaturii se efectuează după cum urmează. Cazanul este echipat cu un senzor care monitorizează temperatura lichidului de răcire. Acest senzor este conectat mecanic la amortizor. Dacă temperatura lichidului de răcire devine mai mare decât cea setată de tine, clapeta se închide automat și procesul de ardere încetinește. Când temperatura scade, clapeta se deschide ușor. Astfel, acest dispozitiv nu necesită conexiune la o rețea electrică. După cum sa menționat mai sus, majoritatea cazanelor tradiționale cu combustibil solid pot funcționa pe cărbune brun și tare, lemn, cocs și brichete.

Protecția la supraîncălzire este asigurată de prezența unui circuit de apă de răcire. Acest sistem poate fi controlat manual, de ex. când temperatura lichidului de răcire crește, este necesar să deschideți supapa de pe conducta de evacuare a lichidului de răcire (supapa de pe conducta de admisie este deschisă constant). În plus, acest sistem poate fi și controlat automat. Pentru a face acest lucru, pe conducta de evacuare este instalată o supapă de reducere a temperaturii, care se va deschide automat când lichidul de răcire atinge temperatura maximă. În plus, ce combustibil să folosiți pentru a vă încălzi casa, este foarte important să selectați corect puterea necesară a cazanului. De obicei, puterea este exprimată în kW. Este necesar aproximativ 1 kW de putere pentru a încălzi 10 metri pătrați. m dintr-o cameră bine izolată, cu o înălțime a tavanului de până la 3 m. Trebuie avut în vedere că această formulă este foarte aproximativă.

Calculul final al puterii ar trebui să fie de încredere doar profesioniștilor care, pe lângă suprafață (volum), vor lua în considerare mulți alți factori, inclusiv materialul și grosimea pereților, tipul, dimensiunea, numărul și amplasarea ferestrelor etc.

Cazanele cu ardere prin piroliză a lemnului au o eficiență mai mare (până la 85%) și permit controlul automat al puterii.

Dezavantajele cazanelor cu piroliză includ, în primul rând, un preț mai mare față de cazanele tradiționale pe combustibil solid. Apropo, există cazane care funcționează nu numai pe lemne, ci și cazane pe paie. Atunci când alegeți și instalați un cazan cu combustibil solid, este foarte important să respectați toate cerințele pentru coș (înălțimea acestuia și secțiunea transversală interioară).

3. Tipuri de cazane pentru încălzirea clădirilor

alimentare cu incalzire cazan pe gaz

Există două tipuri principale de cazane de abur: tub cu gaz și tub cu apă. Toate cazanele (foc-tub, fum-ardere și fum-foc-tub) în care gazele la temperatură înaltă trec în interiorul tuburilor de foc și de fum, degajând căldură apei din jurul țevilor, se numesc tub de gaz. În cazanele cu tuburi de apă, apa încălzită curge prin țevi, iar gazele de ardere spală exteriorul țevilor. Cazanele cu tuburi de gaz se sprijină pe pereții laterali ai focarului, în timp ce cazanele cu tuburi de apă sunt de obicei atașate de cadrul cazanului sau al clădirii.

3.1 Cazane pe gaz

În ingineria termică modernă, utilizarea cazanelor cu tub de gaz este limitată la o putere termică de aproximativ 360 kW și o presiune de funcționare de aproximativ 1 MPa.

Faptul este că la proiectarea unui vas de înaltă presiune, cum ar fi un cazan, grosimea peretelui este determinată de valorile date de diametru, presiune de funcționare și temperatură.

Dacă parametrii limită specificați sunt depășiți, grosimea necesară a peretelui se dovedește a fi inacceptabil de mare. În plus, este necesar să se țină cont de cerințele de siguranță, deoarece explozia unui cazan de abur mare, însoțită de eliberarea instantanee de volume mari de abur, poate duce la dezastru.

Având în vedere nivelul actual de tehnologie și cerințele de siguranță existente, cazanele cu tub de gaz pot fi considerate învechite, deși multe mii de astfel de cazane cu o putere termică de până la 700 kW sunt încă în funcțiune, care deservesc întreprinderile industriale și clădirile rezidențiale.

3.2 Cazane cu tuburi de apă

Cazanul cu tuburi de apă a fost dezvoltat ca răspuns la cerințele din ce în ce mai mari de creștere a debitului de abur și a presiunii aburului. Faptul este că atunci când aburul și apa de înaltă presiune sunt într-o țeavă cu diametrul nu foarte mare, cerințele pentru grosimea peretelui se dovedesc a fi moderate și ușor de îndeplinit. Cazanele de abur cu tuburi de apă sunt mult mai complexe ca design decât cazanele cu tuburi de gaz. Cu toate acestea, ele se încălzesc rapid, sunt practic rezistente la explozie, sunt ușor de ajustat pentru a se adapta la schimbările de sarcină, sunt ușor de transportat, sunt ușor de reconfigurat în design și pot tolera supraîncărcări semnificative. Dezavantajul unui cazan cu tub de apă este că designul său conține multe unități și componente, ale căror conexiuni nu ar trebui să permită scurgeri la presiuni și temperaturi ridicate. În plus, unitățile unui astfel de cazan care funcționează sub presiune sunt greu accesibile în timpul reparațiilor.

Un cazan cu tuburi de apă constă din mănunchiuri de tuburi conectate la capetele lor la un tambur (sau tamburi) de diametru moderat, întregul sistem fiind montat deasupra camerei de ardere și închis într-o carcasă exterioară. Deflectoarele de ghidare forțează gazele de ardere să treacă prin fasciculele de tuburi de mai multe ori, rezultând un transfer de căldură mai complet. Tamburele (de diferite modele) servesc ca rezervoare de apă și abur; diametrul lor este ales minim pentru a evita dificultăţile caracteristice cazanelor cu tuburi de gaz. Cazanele cu tuburi de apă sunt de următoarele tipuri: orizontale cu tambur longitudinal sau transversal, verticale cu unul sau mai multe tamburi de abur, radiații, verticale cu tambur vertical sau transversal și combinații ale acestor opțiuni, în unele cazuri cu circulație forțată.

Concluzie

Deci, in concluzie, putem spune ca cazanele sunt un element important in furnizarea de caldura a unei cladiri. Atunci când alegeți mize, este necesar să se țină cont de indicatori tehnici, tehno-economici, mecanici și de alții pentru cel mai bun tip de alimentare cu căldură a clădirii. Instalațiile de cazane, în funcție de natura consumatorilor, se împart în energie, producție și încălzire și încălzire. În funcție de tipul de lichid de răcire produs, acestea sunt împărțite în abur și apă caldă.

Lucrarea mea examinează tipuri de cazane pe gaz, electrice, combustibil solid, precum și tipuri de cazane, cum ar fi cazane cu tub de gaz și cazane cu tub de apă.

Din cele de mai sus, merită evidențiate avantajele și dezavantajele diferitelor tipuri de cazane.

Avantajele cazanelor pe gaz sunt: rentabilitatea în comparație cu alte tipuri de combustibil, ușurința în exploatare (funcționarea cazanului este complet automatizată), putere mare (puteți încălzi o suprafață mare), capacitatea de a instala echipamente în bucătărie ( dacă puterea cazanului este de până la 30 kW), dimensiune compactă, ecologic (vor fi eliberate puține substanțe nocive în atmosferă).

Dezavantajele cazanelor pe gaz: înainte de instalare, trebuie să obțineți permisiunea de la Gazgortekhnadzor, pericolul scurgerii de gaz, anumite cerințe pentru camera în care este instalat centrala, prezența automatizării care blochează accesul gazului în caz de scurgere sau lipsă. de ventilare.

Avantajele cazanelor electrice: preț scăzut, ușurință de instalare, compactitate și greutate redusă - cazanele electrice pot fi agățate pe perete și economisesc spațiu util, siguranță (fără flacără deschisă), ușurință în exploatare, cazanele electrice nu necesită o cameră separată ( camera cazanelor), nu necesită instalarea unui coș de fum, nu necesită îngrijire specială, sunt silențioase, ecologice - nu există emisii nocive sau mirosuri străine.

Principalele motive care limitează răspândirea cazanelor electrice nu sunt în toate zonele, este posibil să se aloce câteva zeci de kilowați de energie electrică, costul destul de ridicat al energiei electrice și pene de curent.

În primul rând, să evidențiem dezavantajele cazanelor cu combustibil solid: în primul rând, cazanele de încălzire cu combustibil solid utilizează combustibil solid, care are un transfer de căldură relativ scăzut. Într-adevăr, pentru a încălzi corect o casă mare, va trebui să cheltuiți mult combustibil și timp. În plus, combustibilul se va arde destul de repede - în două până la patru ore. După aceasta, dacă casa nu este suficient de încălzită, va trebui să aprindeți din nou focul. Mai mult, pentru a face acest lucru, va trebui mai întâi să curățați focarul de cărbunii formați și cenușa. Abia după aceasta va fi posibil să adăugați combustibil și să reaprindeți focul. Toate acestea se fac manual.

Pe de altă parte, cazanele cu combustibil solid au și unele avantaje. De exemplu, să nu fii pretențios cu combustibilul. Într-adevăr, pot lucra eficient pe toate tipurile de combustibil solid - lemn, turbă, cărbune și, în general, orice poate arde. Desigur, un astfel de combustibil poate fi obținut rapid și nu prea scump în majoritatea regiunilor țării noastre, ceea ce este un argument serios în favoarea cazanelor cu combustibil solid. În plus, aceste centrale sunt complet sigure, astfel încât pot fi instalate fie la subsolul casei, fie chiar în apropiere. În același timp, puteți fi sigur că nu va avea loc o explozie groaznică din cauza unei scurgeri de combustibil. Desigur, nu trebuie să echipați un loc special pentru depozitarea combustibilului - îngropați rezervoarele de gaz sau motorină în pământ.

În prezent, există două tipuri principale de cazane de abur, și anume cu tub cu gaz și tub cu apă. Cazanele cu tuburi de gaz includ acele cazane în care gazele la temperatură înaltă curg în interiorul tuburilor de flacără și de fum, degajând astfel căldură apei care înconjoară conductele. Cazanele cu tuburi de apă se disting prin faptul că apa încălzită curge prin țevi, iar exteriorul țevilor este spălat cu gaze.

Bibliografie

1.Boyko E.A., Shpikov A.A., Instalații de cazane și generatoare de abur (caracteristicile structurale ale unităților de cazane electrice) - Krasnoyarsk, 2003.

.Bryukhanov O.N. Cazane gazificate. Manual. INFRA-M. - 2007.

.GOST 23172-78. Kotlystationary. Termeni și definiții. - Definiția cazanelor „pentru producerea aburului sau încălzirea apei sub presiune”.

.Dvoinishnikov V.A et al. Proiectarea și calculul cazanelor și instalațiilor de cazane: Manual pentru școlile tehnice de specialitate „Ingineria cazanelor” / V.A. Dvoinishnikov, L.V. Deev, M.A. Izyumov. - M.: Inginerie mecanică, 1988.

.Levin I.M., Botkachik I.A., Aspiratoare de fum și ventilatoare ale centralelor puternice, M. - L., 1962.

.Maksimov V.M., Cazane cu capacitate mare de abur, M., 1961.

.Tikhomirov K.V. Sergeenko E. S. „Inginerie de încălzire, alimentare cu căldură și gaz și ventilație”. Manual pentru universitati. Ed. a IV-a, revizuită. si suplimentare - M.: Stroyizdat, 1991

.Enciclopedia „În jurul lumii” este o enciclopedie online de știință populară.

Îndrumare

Ai nevoie de ajutor pentru a studia un subiect?

Specialiștii noștri vă vor consilia sau vă vor oferi servicii de îndrumare pe teme care vă interesează.
Trimiteți cererea dvs indicând subiectul chiar acum pentru a afla despre posibilitatea de a obține o consultație.

Aburul de apă este utilizat în motoarele cu abur, centralele cu abur ale centralelor termice, în instalațiile tehnologice ale întreprinderilor, în sistemele de încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă a clădirilor industriale, publice și rezidențiale. Apă caldă - în principal în sistemele de încălzire și ventilație ale clădirilor, precum și pentru a satisface nevoile de instalații sanitare ale producției și ale populației. Uneori - pentru furnizarea de căldură către consumatorii tehnologici. În multe cazuri, aburul sau apa caldă produsă în cazane este folosit ca agent de răcire pentru a furniza căldură punctelor de încălzire, numite puncte de încălzire centrală (CHP), în care sunt instalate schimbătoare de căldură (recuperative sau de amestec) pentru a încălzi apa care circulă între centrale. punctul de încălzire și consumatorii conectați la acestea (circuite dublu circuit). De asemenea, este posibilă conectarea consumatorilor la centrale termice prin puncte de încălzire suplimentare (cazane) pentru a furniza căldură consumatorilor individuali sau grupurilor de consumatori (scheme cu trei circuite). Pentru mai multe detalii, vezi [9].

Aburul și apa caldă din cazane, cu excepția cazanelor cu reactoare nucleare, se obțin folosind căldura combustibilului organic ars în unități speciale numite cazane cu abur, încălzire apă și, respectiv, cazane cu abur-apă-încălzire.

În funcție de destinația lor, casele de cazane se împart în energie, încălzire industrială, industrială, cazane din sectorul de utilități publice (KBS) sau locuințe și servicii comunale (HCS). Acestea din urmă acoperă nevoile de căldură ale locuințelor și serviciilor comunale, în principal pentru încălzire și alimentare cu apă caldă. Cazanele electrice sunt proiectate pentru a furniza abur generatoarelor turboelectrice ale centralelor termice (TPP) și motoarelor cu abur. Cazanul de energie este parte integrantă a centralei termice. Cazanele industriale furnizează abur și apă caldă pentru a procesa consumatorii și sistemele de încălzire, ventilație, aer condiționat și alimentare cu apă caldă.

În industrie, mari consumatori tehnologici de abur sunt instalațiile de evaporare, distilare, rectificare, uscare, reactoare chimice, instalații de purificare prin sorbție-desorbție a gazelor naturale din hidrogen sulfurat și dioxid de carbon, mașini de spălat, prese, băi încălzite de linii galvanice, mașini pt. laminare (acoperire cu folii polimerice) hârtie etc.

În tabel Tabelul 1.1 prezintă câteva caracteristici ale consumului de căldură al întreprinderilor din diverse industrii [2].

Cazanele de încălzire industrială sunt concepute pentru a genera abur sau apă caldă, utilizate atât în producție, cât și pentru încălzirea clădirilor industriale, administrative și de altă natură de pe teritoriul întreprinderii, precum și pentru încălzirea și furnizarea de apă caldă în zonele rezidențiale din apropiere.

Cazanele cu abur sunt cel mai adesea instalate în cazane de încălzire industrială și industrială. Cazanele de încălzire produc în principal apă caldă destinată încălzirii clădirilor și satisfacerii nevoilor casnice ale populației. Prin urmare, atât cazanele de abur, cât și cele de apă caldă sunt utilizate în încălzirea cazanelor. La stațiile moderne de alimentare cu căldură pentru locuințe și servicii comunale există în principal cazane de încălzire a apei. Iar cazanele de abur disponibile acolo sunt pentru a acoperi nevoile proprii ale stației, în principal pentru a furniza abur industriei de păcură (în cazanele pe gaz, păcură este folosită ca combustibil de rezervă sau de urgență). O direcție promițătoare este utilizarea cazanelor combinate abur-apă-încălzire în cazanele de încălzire. În ultimii zece ani s-au răspândit și casele de cazane autonome montate pe acoperiș și bloc-modulare, casele de încălzire cu abur și apă. Camerele de cazane modulare în bloc sunt instalate din fabrică și livrate la locul de instalare în formă asamblată. Pentru a le pune în funcțiune, este suficient să le instalați după livrare, să le conectați la consumatori și o sursă de alimentare cu combustibil și să efectuați lucrările de punere în funcțiune în modul prescris.

Schemele termice principale ale unei centrale de cazane cu abur și apă caldă sunt prezentate în Fig. 1.1 și 1.2.

În funcție de numărul de consumatori conectați la sursa de alimentare cu căldură a locuințelor și a serviciilor comunale, se disting casele de cazane raionale, de grup și individuale [1]. Cazanele raionale și de grup sunt amplasate, de regulă, în clădiri separate. Individual - adesea în subsoluri sau pe acoperișurile clădirilor încălzite. Cazanele autonome automatizate de pe acoperiș, care funcționează pe gaz natural, au devenit larg răspândite abia în ultimii ani.

Orez. 1.1. Schema termică schematică a unui cazan cu abur

1 – centrale termice; 2 – colector de abur viu; 3 – unitate de reducere; 4 – colector de abur R= 0,6 MPa; 5 – colector de abur R= 0,3…0,12 MPa; 6 – separator cu suflare continuă; 7 – încălzitoare de apă-abur; 8 – răcitoare de condens după încălzitoarele de apă-abur; 9 – dezaerator termic; 10 – răcitor de vapori; 11 – încălzitor apă-apă; 12 – încălzitor de apă-abur; 13 – aparat de tratare chimică a apei; 14 – pompe de alimentare cu acţionare electrică; 15 – pompe de alimentare cu abur; 16 – pompe de retea; 17 – pompă de machiaj;

simboluri ale conductelor: T1 – apă caldă furnizată pentru încălzire și ventilație (HV); T2 – retur apa din sistemul de incalzire; T21 – invers, după încălzire în răcitorul de condens (OK); T3 – alimentare cu apă caldă menajeră, alimentare; T4 – retur apa din sistemul de alimentare cu apa calda; T5 – apa calda pentru nevoi tehnologice; T6 - retur apa dupa necesitati tehnologice; T61 – retur apa dupa OK; T71 – abur din cazan; T73 – pereche după dispozitivul de reducere ( R= 0,3...0,12 MPa); T72 – pereche după reducere ( R= 0,6 MPa); T74 – abur din separatorul cu suflare continuă; T79 – vapori din dezaerator; T81 – condens la R= 0,6 MPa; T82 – condens la R= 0,2 MPa; T84 – condens din producție; T91 – apa de alimentare; T92 – suflare continuă; T93 – apa de purjare după evaporare; B1 – apa bruta din alimentarea cu apa; B20 – apă după tratarea chimică a apei

Orez. 1.2. Schema termică schematică a unui cazan de apă caldă

1 – cazan de apă caldă; 2 – pompa de retea; 3 – pompa de recirculare; 4 – regulator de recirculare; 5 – regulator de temperatura apei de alimentare; 6 – dezaerator în vid; 7 – răcitor de vapori deaerator; 8 – schimbător de căldură apă-apă; 9 – pompa de apa purificata chimic; 10 – ejector gaz-apă; 11 – rezervor de alimentare cu apă de lucru; 12 – pompa de apa bruta; 13 – schimbător de căldură-încălzitor de apă brută; 14 – pompa de transfer; 15 – rezervor de stocare a apei de completare; 16 – pompa de machiaj; 17 – regulator de temperatura apei in fata dezaeratorului; a, b – furnizarea și returnarea apei calde din producție; c – apa bruta de la robinet; d – returnarea apei din rețea

arzătoare

statii de tratare a apei

conducte cazan, robinete de închidere

generatoare de căldură

indicatoare ale nivelului apei

senzori și controlere

și mult mai mult

Echipamentul cazanului este selectat în funcție de condițiile de funcționare și de caracteristicile tehnice necesare pentru o anumită instalație de cazan.

Case cazane pe gaz

Camerele cazanelor pe gaz sunt cel mai comun tip de instalații de cazane în prezent. Avantajele evidente sunt costurile reduse de construcție și operare în comparație cu alte tipuri de instalații de cazane. Rețeaua extinsă de gazoducte a țării, care este în continuă dezvoltare, permite furnizarea gazului în aproape orice punct. Acest lucru duce la o reducere a costului livrării combustibilului de lucru prin transport convențional. In plus, gazul are o capacitate termica si un transfer de caldura mai mare in comparatie cu alte tipuri de combustibil lasa mai putine substante nocive dupa ardere.

La întreprinderile industriale, cazanele pe gaz sunt principala sursă de alimentare cu căldură pentru procesele tehnologice și pentru furnizarea de căldură personalului care lucrează. În același timp, casele de cazane pe gaz au început să apară mai des și în clădirile rezidențiale private. Oamenii au apreciat beneficiile unor astfel de instalații.

Cazanele pe gaz sunt o sursă de energie de neînlocuit, mai ieftină decât electricitatea.

Camere de cazane modulare

Camerele de cazane modulare sunt sisteme de inginerie gata făcute care pot fi transportate și instalate cu ușurință oriunde. Folosind camerele de cazane modulare, puteți economisi semnificativ la proiectare și instalare, deoarece aceste sisteme sunt de obicei instalate gata făcute într-un container și echipate cu toate echipamentele necesare pentru funcționarea și automatizarea procesului.

Cazanele modulare includ următoarele echipamente:

cazane de apa calda
echipamente tehnologice
sisteme de automatizare
sisteme de tratare a apei
și mult mai mult

Compoziția echipamentelor incluse în camerele de cazane modulare depinde de puterea necesară a centralelor de cazane Avantajul evident pe care îl au camerele de cazane modulare este mobilitatea lor și costul redus de instalare și funcționare.

Dispozitivul de ardere este folosit pentru a arde combustibilul și pentru a-și transforma energia chimică în căldură de gaze încălzite.

Dispozitivele de alimentare (pompe, injectoare) sunt proiectate pentru alimentarea cu apă a cazanului.

Cazane modulare bloc cu putere de la 200 kW la 10000 kW (gama de modele)

Există săli de cazane proiectate individual de diferite tipuri:

Camerele cazanelor de pe acoperiș
Camere de cazane de sine stătătoare
Camere de cazane bloc și modulare
Cazane incorporate
Camere de cazane anexe
Cazane transportabile si mobile

Fiecare boiler este proiectat pe baza SNiP II-35-76 „Instalații de cazane”. Calculul și proiectarea camerei cazanelor se realizează de către specialiști atestați care au fost instruiți la fabricile de producție de echipamente pentru cazane.

Toți parametrii de funcționare sunt controlați de sisteme de control automate fără prezență umană.

Compus camerele cazanelor in varianta de baza:

Cazane de incalzire a apei
Fiabilitatea alimentării cu căldură este garantată de prezența în compoziție camerele cazanelor cel puțin două unități de cazane, reprezentate de cazane cu tub de foc din oțel de la companii germane de încredere și dovedite cu succes pe piața rusă Buderus, Viessmann.
Arzătoare Weishaupt
În cazane se folosesc arzătoare de la compania germană Weishaupt. Folosit pentru arderea gazelor naturale Arzatoare LN, asigurând un conținut scăzut de impurități nocive în produsele de ardere.
Aprovizionarea cu gaz intern
Echipament sistem de alimentare cu gaz camerele cazanelor reglează fluxul de gaz și controlează nivelurile de presiune minimă și maximă a gazului. În caz de situații de urgență, fluxul de gaz în camera cazanelor se oprește automat.
Reglarea temperaturii apei din rețea
Se folosesc controlere programabile cu microprocesor care controlează automat sistemul de reglare a temperaturii apei din rețea în funcție de temperatura exterioară și de nevoile Consumatorului.
Echipament de pompare
Pompele circuitului cazanului asigură funcționarea independentă cazane. Pompele de circulație duble din circuitul de rețea garantează 100% redundanță.
Tratarea apei și menținerea presiunii în sistemul de încălzire
Unitatea de tratare a apei reduce duritatea apei din cazan și previne formarea depunerilor pe suprafețele de schimb de căldură ale echipamentului. Dispozitivul de menținere a presiunii completează automat cu apă cazanul și circuitele de rețea, asigurând nivelul necesar de presiune în sistemul de încălzire.
Separator hidraulic
Echipamentul pentru decuplarea hidraulică a cazanului și a circuitelor de rețea permite funcționarea stabilă a cazanului în sisteme cu un volum mare de apă sub o dinamică intensă a modificărilor debitului, temperaturii și presiunii.
Semnalizarea
În încăperile cazanelor sunt instalate sisteme de alarmă de incendiu și sisteme de alarmă pe gaz pentru metan și monoxid de carbon.
Dispozitive de măsurare
Se folosesc instrumente și instrumente de măsurare înscrise în Registrul de Stat al Instrumentelor de Măsură, permițând:
– contabilizarea energiei termice furnizate
– contabilizarea consumului de apă rece
– contorizarea consumului de gaz
– contorizarea energiei electrice consumate
– controlul parametrilor de funcționare ai echipamentelor cazanelor.
Automatizare cuprinzătoare
Sistemul de automatizare integrat asigură funcționarea stabilă a cazanelor fără prezența constantă a personalului de întreținere. Controlul de la distanță al funcționării echipamentului principal al cazanului se realizează folosind un panou de control de alarmă de la distanță (inclus în pachetul de livrare).
Comunicare prin modem pentru dispecerare de la distanță
Camerele cazanelor la momentul instalării sau în orice perioadă de funcționare ulterioară, acestea pot fi conectate la sisteme moderne de dispecerat la distanță. Sistemul de automatizare complex are o unitate modem încorporată pentru transmiterea datelor privind funcționarea echipamentelor cazanelor prin canale de comunicație telefonică sau Internet.
Țevi de fum
Pereții exteriori și interiori ai coșurilor de fum sunt din oțel inoxidabil și izolați cu izolație rigidă din vată minerală. Cosurile de fum utilizate au certificat de conformitate cu standardele de securitate la incendiu. Pentru fiecare cazan de încălzire este instalată o conductă separată. Coșurile de fum cu o înălțime de 6 metri sunt incluse în domeniul de furnizare pentru cazane de la 200 kW la 10 MW. Dacă dorește, Cumpărătorul poate refuza coșul de fum și are, de asemenea, posibilitatea de a instala coșuri de fum de o înălțime diferită.

Deciziile constructive
Camerele cazanelor, in functie de marimi si cantitati cazane, constau din unul sau mai multe blocuri. În funcție de condițiile climatice, cadrul metalic al modulelor este izolat cu panouri sandwich rigide cu trei straturi cu izolație din vată minerală cu o grosime de 80 până la 150 mm. Caracteristicile structurilor de închidere a modulelor respectă cerințele de reglementare privind rezistența la foc și siguranța la foc.

Casele de cazane de putere redusă (individuale și grupe mici) constau de obicei din cazane, pompe de circulație și alimentare și dispozitive de tiraj. În funcție de acest echipament, se determină în principal dimensiunile cazanului.

Casele de cazane de putere medie și mare - 3,5 MW și mai sus - diferă în complexitatea echipamentelor și compoziția spațiilor de servicii și utilități. Soluțiile de amenajare a spațiului acestor cazane trebuie să îndeplinească cerințele Standardelor sanitare pentru proiectarea întreprinderilor industriale (SI 245-71), SNiP P-M.2-72 și 11-35-76.

Clasificarea instalatiilor de cazane
Instalațiile de cazane, în funcție de natura consumatorilor, se împart în energie, producție și încălzire și încălzire. În funcție de tipul de lichid de răcire produs, acestea se împart în abur (pentru generarea aburului) și apă caldă (pentru producerea apei calde).

Sistemele de cazane industriale de încălzire (de obicei cu abur) produc abur nu numai pentru nevoi industriale, ci și pentru încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă.

Sistemele de cazane de încălzire (în principal apă caldă, dar pot fi și abur) sunt concepute pentru a deservi sistemele de încălzire pentru spații industriale și rezidențiale.

În funcție de amploarea furnizării de căldură, cazanele de încălzire sunt împărțite în locale (individuale), grup și district.

Cazanele de termoficare sunt folosite pentru a furniza căldură zonelor rezidențiale mari: sunt echipate cu cazane de apă caldă sau de abur relativ puternice.

centrala de cazane cu cazane de abur. Instalația constă dintr-un cazan de abur, care are două tamburi - superior și inferior. Tamburele sunt conectate între ele prin trei mănunchiuri de țevi care formează suprafața de încălzire a cazanului. Când cazanul funcționează, tamburul inferior este umplut cu apă, tamburul superior este umplut cu apă în partea inferioară și vapori de apă saturati în partea superioară. În partea de jos a cazanului se află un focar cu grătar mecanic pentru arderea combustibilului solid. La arderea combustibilului lichid sau gazos, în loc de grătar, se instalează duze sau arzătoare, prin care combustibilul împreună cu aerul este furnizat focarului. Cazanul este limitat de pereți de cărămidă - căptușeală.

Instalatii de cazane situate în zone special desemnate în care străinii nu au acces. Și rețelele de încălzire și conductele de căldură leagă casele de cazane și consumatorii.

Clasificarea cazanelor.

Sistemele moderne de cazane au clasificări diferite. Fiecare dintre ele se bazează pe un anumit principiu sau pe anumite valori. Astăzi există mai multe distincții principale:

Locație.

În funcție de locul în care se află instalația, există:

Acoperiş;
Încorporat în clădire;
Bloc-modular;
Cadru.

Cazane cu abur
Apa fierbinte;
Amestecat;
Cazane cu ulei diatermic.

Orice sistem de încălzire funcționează, după cum sa menționat anterior, de la unul sau altul tip materii prime, combustibil sau resursă naturală. În funcție de aceasta, cazanele sunt împărțite în:

Combustibil solid. Pentru aceasta se folosesc lemne de foc, cărbune și alte tipuri de combustibil solid.
Combustibili lichizi - ulei, benzină, păcură și altele.
Gaz.
Amestecat sau combinat. Se presupune că vor fi utilizate diverse tipuri și tipuri de combustibil.

Clasificarea unităților de cazane
Cazanele ca dispozitive tehnice pentru producerea de abur sau apă caldă se disting printr-o varietate de forme de proiectare, principii de funcționare, tipuri de combustibil utilizat și indicatori de producție. În același timp, conform metodei de organizare a mișcării apei și a amestecului de abur-apă, toate cazanele pot fi împărțite în următoarele două grupuri:

Cazane cu circulatie naturala;

Cazane cu mișcare forțată a lichidului de răcire (apă, amestec abur-apă).

În cazanele moderne de încălzire și încălzire-industriale, cazanele cu circulație naturală sunt utilizate în principal pentru producerea aburului, iar cazanele cu mișcare forțată a lichidului de răcire care funcționează pe principiul fluxului direct sunt folosite pentru a produce apă caldă.

Cazanele moderne de abur cu circulatie naturala sunt realizate din tevi verticale situate intre doua colectoare (tamburi). O parte a țevilor, numită „țevi de ridicare” încălzite, este încălzită de torță și produse de ardere, iar cealaltă, de obicei parte neîncălzită a țevilor, este situată în afara unității cazanului și se numește „țevi de coborâre”. În conductele de ridicare încălzite, apa este încălzită până la fierbere, se evaporă parțial și intră în tamburul cazanului sub forma unui amestec abur-apă, unde este separată în abur și apă. Prin coborârea țevilor neîncălzite, apa din tamburul superior intră în colectorul inferior (tamburul).

Mișcarea lichidului de răcire în cazanele cu circulație naturală se realizează datorită presiunii de antrenare create de diferența dintre greutățile coloanei de apă din conductele de coborâre și ale coloanei de amestec abur-apă din conductele de ridicare.

În cazanele de abur cu circulație forțată multiplă, suprafețele de încălzire sunt realizate sub formă de serpentine care formează circuite de circulație. Mișcarea apei și a amestecului de abur-apă în astfel de circuite se realizează cu ajutorul unei pompe de circulație.

În cazanele de abur cu flux direct, raportul de circulație este unitar, adică. Apa de alimentare, atunci când este încălzită, se transformă succesiv într-un amestec abur-apă, abur saturat și supraîncălzit. În cazanele de apă caldă, apa care se deplasează de-a lungul circuitului de circulație este încălzită într-o singură rotație de la temperatura inițială la cea finală.

În funcție de tipul de lichid de răcire, cazanele sunt împărțite în cazane de apă caldă și cazane de abur. Principalii indicatori ai unui cazan de apă caldă sunt puterea termică, adică. capacitatea de încălzire și temperatura apei; Principalii indicatori ai unui cazan cu abur sunt debitul de abur, presiunea și temperatura.

Cazanele de apă caldă, al căror scop este obținerea de apă caldă cu parametri specificați, sunt utilizate pentru a furniza căldură sistemelor de încălzire și ventilație, consumatorilor casnici și tehnologici. Cazanele de apă caldă, care funcționează de obicei pe principiul fluxului direct cu un debit constant de apă, sunt instalate nu numai la centralele termice, ci și în termoficarea, precum și în cazanele de încălzire și industriale ca sursă principală de alimentare cu căldură.

Cazanul de abur este o instalatie destinata generarii de abur saturat sau supraincalzit, precum si pentru incalzirea apei (cazan de incalzire).

Pe baza mișcării relative a mediilor de schimb de căldură (gaze de ardere, apă și abur), cazanele de abur (generatoare de abur) pot fi împărțite în două grupe: cazane cu tub de apă și cazane cu tub de foc. În generatoarele de abur cu tuburi de apă, apa și un amestec de abur și apă se deplasează în interiorul conductelor, iar gazele de ardere spală exteriorul conductelor. În Rusia, în secolul al XX-lea, cazanele cu tuburi de apă Shukhov au fost utilizate în principal. În tuburile de foc, dimpotrivă, gazele de ardere se deplasează în interiorul conductelor, iar apa spală conductele în exterior.

Pe baza principiului mișcării apei și a amestecului abur-apă, generatoarele de abur sunt împărțite în unități cu circulație naturală și cu circulație forțată. Acestea din urmă sunt împărțite în circulație cu flux direct și circulație forțată multiplă.

De regulă, ca pompă de alimentare este utilizată o pompă de înaltă presiune cu trei piston din seria P21/23-130D sau P30/43-130D.

Cazane peste presiunea critică (SCP) - presiunea aburului peste 22,4 MPa.

Elemente principale ale cazanelor de abur și apă caldă
Cuptoare pentru arderea combustibililor gazosi, lichizi si solizi. Atunci când ardeți gaz și păcură, precum și combustibili solidi de cărbune pulverizat, se folosesc de obicei cuptoare cu cameră. Focarul este limitat de pereții din față, din spate, laterali, precum și de partea inferioară și arc. De-a lungul pereților cuptorului sunt suprafețe de încălzire prin evaporare (conducte de fierbere) cu diametrul de 50...80 mm, care primesc căldură radiată de la torță și produse de ardere. La arderea combustibililor gazoși sau lichizi, de obicei nu există ecrane sub cuptorul cu cameră, iar în cazul prafului de cărbune, se face o pâlnie „rece” în partea inferioară a camerei de ardere pentru a îndepărta cenușa care cade din pistolul de ardere.

Capetele superioare ale țevilor sunt rulate în tambur, iar capetele inferioare sunt conectate la colectoare prin rulare sau sudură. Pentru un număr de cazane, țevile de fierbere ale lunetei din spate, înainte de a le conecta la tambur, sunt așezate în partea superioară a focarului pe mai multe rânduri, eșalonate și formând un feston.

Pentru întreținerea cuptorului și a conductelor de gaz din unitatea cazanului se utilizează următoarele echipamente: cămine de vizitare, uși care se încuie, vizor, supape de explozie, supape de poartă, amortizoare rotative, suflante, împușcatoare.

Ușile care se închid și deschiderile din căptușeală sunt destinate lucrărilor de inspecție și reparații atunci când cazanul este oprit. Peeper-urile sunt folosite pentru a monitoriza procesul de ardere a combustibilului în focar și starea coșurilor convective. Supapele de siguranță împotriva exploziei sunt utilizate pentru a proteja căptușeala împotriva distrugerii în timpul exploziei în cuptorul și în coșurile cazanului și sunt instalate în părțile superioare ale cuptorului, ultimul coș al unității, economizor și în boltă.

Clapetele de fum din fontă sau amortizoarele rotative sunt folosite pentru a regla tirajul și pentru a opri porcul.

Atunci când se lucrează cu combustibil gazos, pentru a preveni acumularea de gaze inflamabile în cuptoarele, coșurile de fum și porcii instalației cazanului în timpul pauzei de lucru, trebuie să se mențină întotdeauna un mic tiraj în acestea; Pentru a face acest lucru, fiecare porc de cazan individual trebuie să aibă propria poartă cu un orificiu în partea superioară cu un diametru de cel puțin 50 mm pentru porcul prefabricat.

Suflantele și împușcatoarele sunt proiectate pentru a curăța suprafețele de încălzire de cenușă și funingine.

Tamburi cazan de abur. Trebuie remarcat scopul polivalent al tamburelor cazanelor cu abur, în special, următoarele procese sunt efectuate în ele:

Separarea amestecului de abur-apă provenit din conductele de ridicare încălzite în abur și apă și colectarea aburului;

Recepția apei de alimentare de la un economizor de apă sau direct de la linia de alimentare;

Tratarea apei în cazan (dedurizarea apei termice și chimice);

Suflare continuă;

Uscarea aburului din picăturile de apă din cazan;

Spălarea aburului de la sărurile dizolvate în ea;

Protecție împotriva presiunii excesive a aburului.

Tamburele cazanului sunt fabricate din oțel pentru cazan, cu fund și cămine ștanțate. Partea internă a volumului tamburului, umplută la un anumit nivel cu apă, se numește volumul de apă, iar partea umplută cu abur în timpul funcționării cazanului se numește volumul de abur. Suprafața apei clocotite din tambur, care separă volumul de apă de volumul de abur, se numește oglindă de evaporare. Într-un cazan cu abur, gazele fierbinți spală doar acea parte a tamburului care este răcită de apă în interior. Linia care separă suprafața încălzită cu gaze de cea neîncălzită se numește linie de foc.

Amestecul de abur-apă intră prin țevi de fierbere în creștere, rulate în fundul tamburului. Din tambur, apa este furnizată prin conductele inferioare către colectoarele inferioare.

Pe suprafața suprafeței de evaporare apar emisii, creste și chiar fântâni, iar în abur pot pătrunde un număr semnificativ de picături de apă din cazan, ceea ce reduce calitatea aburului ca urmare a creșterii conținutului său de sare. Picăturile de apă din cazan se evaporă, iar sărurile conținute în acestea se depun pe suprafața interioară a supraîncălzitorului, înrăutățind transferul de căldură, ca urmare a creșterii temperaturii pereților acestuia, ceea ce poate duce la arderea acestora. Sărurile pot fi, de asemenea, depuse în fitingurile țevilor de abur și pot duce la pierderea etanșeității.

Pentru a asigura un flux uniform de abur în spațiul de abur al tamburului și pentru a reduce umiditatea acestuia, se folosesc diferite dispozitive de separare.

Pentru a reduce posibilitatea depunerilor de calcar pe suprafețele de încălzire prin evaporare, se utilizează tratarea apei în interiorul cazanului: fosfatare, alcalinizare și utilizarea complexoanelor.

Fosfatarea este destinată să creeze condiții în apa cazanului în care formatorii de calcar sunt eliberați sub formă de nămol antiaderent. Pentru a realiza acest lucru, este necesar să se mențină o anumită alcalinitate a apei din cazan.

Spre deosebire de fosfatare, tratarea apei cu complecoane poate asigura condiții de apă din cazan fără detartrare și fără nămol. Se recomandă utilizarea sării de sodiu Trilon B ca complex.

Menținerea conținutului de sare acceptabil în apa cazanului se realizează prin purjarea cazanului, de exemplu. prin eliminarea din acesta a unei părți din apa cazanului, care are întotdeauna o concentrație mai mare de săruri decât apa de alimentare.

Pentru a efectua evaporarea treptată a apei, tamburul cazanului este împărțit printr-o partiție în mai multe compartimente care au circuite de circulație independente. Unul dintre compartimente, numit compartimentul „curat”, primește apă de alimentare. Trecând prin circuitul de circulație, apa se evaporă, iar conținutul de sare din apa cazanului din compartimentul curat crește la un anumit nivel. Pentru a menține conținutul de sare din acest compartiment, o parte din apa cazanului din compartimentul curat este direcționată prin gravitație printr-un orificiu special - un difuzor în partea inferioară a peretelui într-un alt compartiment, numit „sare”, deoarece conținutul de sare din este semnificativ mai mare decât în compartimentul curat.

Suflarea continuă a apei se efectuează din locul cu cea mai mare concentrație de săruri, adică. din compartimentul de sare. Aburul generat în ambele etape de evaporare este amestecat în spațiul de abur și iese din tambur printr-o serie de țevi situate în partea superioară a acestuia.

Odată cu creșterea presiunii, aburul este capabil să dizolve unele impurități din apa cazanului (acid silicic, oxizi metalici).

Pentru a reduce conținutul de sare al aburului, unele cazane folosesc spălarea cu abur cu apă de alimentare.

Supraîncălzitoare cazane. Producția de abur supraîncălzit din abur saturat uscat se realizează într-un supraîncălzitor. Supraîncălzitorul este unul dintre cele mai critice elemente ale unității cazanului, deoarece dintre toate suprafețele de încălzire funcționează în cele mai severe condiții de temperatură (temperatura de supraîncălzire până la 425 °C). Bobinele și colectoarele de supraîncălzire sunt fabricate din oțel carbon.

Pe baza metodei de absorbție a căldurii, supraîncălzitoarele sunt împărțite în convective, radiații-convective și radiații. Cazanele de joasă și medie presiune utilizează supraîncălzitoare convective cu țevi verticale sau orizontale. Pentru a produce abur cu o temperatură de supraîncălzire mai mare de 500 °C, se folosesc supraîncălzitoare combinate cu abur, de ex. în ele, o parte a suprafeței (radiativ) percepe căldură datorită radiației, iar cealaltă parte - prin convecție. Partea de radiație a suprafeței de încălzire a supraîncălzitorului este situată sub formă de ecrane direct în partea superioară a camerei de ardere.

În funcție de direcțiile de mișcare a gazelor și aburului, există trei scheme principale de conectare a supraîncălzitorului la fluxul de gaz: flux direct, în care gazele și aburul se deplasează în aceeași direcție; contracurent, unde gazele și aburul se mișcă în direcții opuse; amestecat, în care într-o parte a bobinelor de supraîncălzire gazele și aburul se deplasează direct, iar în cealaltă - în direcții opuse.

Optim în ceea ce privește fiabilitatea operațională este o schemă mixtă de comutare a supraîncălzitorului, în care prima parte a supraîncălzitorului de-a lungul fluxului de abur este în contracurent, iar finalizarea supraîncălzirii aburului are loc în a doua parte cu flux direct de lichid de răcire. În acest caz, în unele dintre serpentinele situate în zona celei mai mari sarcini termice a supraîncălzitorului, la începutul conductei de gaz va exista o temperatură moderată a aburului, iar finalizarea supraîncălzirii aburului are loc la o temperatură mai scăzută. sarcină.

Temperatura aburului în cazanele cu presiuni de până la 2,4 MPa nu este reglată. La o presiune de 3,9 MPa și peste, temperatura este reglată prin următoarele metode: injectarea condensului în abur; utilizarea desupraîncălzitoarelor de suprafață; folosind reglarea gazelor prin modificarea fluxului de produse de ardere prin supraîncălzitor sau deplasarea poziției pistoletului în cuptor cu ajutorul arzătoarelor rotative.

Supraîncălzitorul trebuie să aibă un manometru, o supapă de siguranță, o supapă de închidere pentru a deconecta supraîncălzitorul de la conducta principală de abur și un dispozitiv pentru măsurarea temperaturii aburului supraîncălzit.

Economizoare de apă. Într-un economizor, apa de alimentare este încălzită de gazele de ardere înainte de a fi furnizată la cazan prin utilizarea căldurii produselor de ardere a combustibilului. Odată cu preîncălzirea, este posibilă evaporarea parțială a apei de alimentare care intră în tamburul cazanului. În funcție de temperatura la care este încălzită apa, economizoarele sunt împărțite în două tipuri - nefierbe și fierbinți. În economizoarele fără fierbere, în funcție de condițiile de fiabilitate a funcționării lor, apa este încălzită la o temperatură cu 20 ° C sub temperatura aburului saturat într-un cazan cu abur sau temperatura de fierbere a apei la presiunea de funcționare existentă într-un cazan fierbinte. -fierbător de apă. În economizoarele de fierbere, nu numai apa este încălzită, ci și evaporarea ei parțială (până la 15%).

În funcție de metalul din care sunt fabricate economizoarele, acestea sunt împărțite în fontă și oțel. Economizoarele din fontă sunt folosite la o presiune în tamburul cazanului de cel mult 2,4 MPa, în timp ce cele din oțel pot fi folosite la orice presiune. În economizoarele din fontă, fierberea apei este inacceptabilă, deoarece aceasta duce la ciocănirea și distrugerea economizorului. Pentru a curăța suprafața de încălzire, economizoarele de apă au dispozitive de suflare.

Încălzitoarele de aer. În cazanele moderne, încălzitorul de aer joacă un rol foarte important, primind căldură din gazele de eșapament și transferând-o în aer, reducând pierderea de căldură cea mai vizibilă cu gazele de evacuare. Când se folosește aer încălzit, temperatura de ardere a combustibilului crește, procesul de ardere se intensifică, iar randamentul unității cazanului crește. În același timp, la instalarea unui încălzitor de aer, rezistența aerodinamică a căilor de aer și de fum crește, ceea ce este depășit prin crearea unui tiraj artificial, adică. prin instalarea unui extractor de fum și a unui ventilator.

Temperatura de încălzire a aerului este selectată în funcție de metoda de ardere și tipul de combustibil. Pentru gazele naturale și păcură arse în cuptoarele cu cameră, temperatura aerului cald este de 200...250 °C, iar pentru arderea cărbunelui pulverizat a combustibilului solid - 300...420 °C.

Dacă există un economizor și un încălzitor de aer în unitatea cazanului, economizorul este instalat mai întâi de-a lungul fluxului de gaz, iar încălzitorul de aer este instalat al doilea, ceea ce permite răcirea mai profundă a produselor de ardere, deoarece temperatura aerului rece. este mai mică decât temperatura apei de alimentare la intrarea în economizor.

Pe baza principiului lor de funcționare, încălzitoarele de aer sunt împărțite în recuperative și regenerative. Într-un încălzitor cu aer recuperator, transferul de căldură de la produsele de ardere la aer are loc continuu printr-un perete despărțitor, pe o parte a căruia se mișcă produsele de ardere, iar pe cealaltă - aer încălzit.

În încălzitoarele cu aer regenerativ, căldura este transferată de la produsele de combustie în aerul încălzit prin încălzirea și răcirea alternativă a aceleiași suprafețe de încălzire.

Instalatii pistoane cu gaz. Unitatea cu piston cu gaz (GPU) este proiectată pentru a furniza energie electrică consumatorilor de curent alternativ trifazat (380/220 V, 50 Hz). Centralele pe gaz sunt utilizate ca sursă de alimentare constantă și garantată a spitalelor, băncilor, centrelor comerciale, aeroporturilor, întreprinderilor de producție și producție de petrol și gaze. Durata de viață a unui motor pe gaz este mai mare decât cea a generatoarelor pe benzină și a centralelor diesel, ceea ce duce la o perioadă de rambursare mai scurtă. Utilizarea generatoarelor electrice pe gaz permite proprietarului să fie independent de întreruperile de curent planificate și de urgență și adesea refuză complet serviciile furnizorilor de energie electrică.

Funcționarea motoarelor cu piston pe gaz (denumite în continuare GPA) se bazează pe principiul de funcționare al unui motor cu ardere internă. Un motor cu ardere internă este un tip de motor, un motor termic, în care energia chimică a combustibilului (de obicei combustibil lichid sau gazos) care arde în zona de lucru este transformată în lucru mecanic.

În prezent, în industrie se produc două tipuri de motoare cu piston care funcționează pe gaz: motoare pe gaz - cu aprindere electrică (scânteie) și motoare diesel pe gaz - cu aprindere a amestecului gaz-aer prin injectarea combustibilului pilot (lichid). Motoarele pe gaz au devenit utilizate pe scară largă în sectorul energetic datorită tendinței larg răspândite de utilizare a gazului ca combustibil mai ieftin (atât natural, cât și alternativ) și relativ mai ecologic în ceea ce privește emisiile de eșapament.

De la GPU cu schimbătoare de căldură, totul este practic la fel, dar se folosește suplimentar un sistem de recuperare a căldurii.

Unitatea funcționează cu mai multe tipuri de combustibil, are o investiție inițială relativ scăzută la 1 kW și are o gamă largă de puteri.

Combustibil pentru unități cu piston cu gaz. Unul dintre cele mai importante puncte atunci când alegeți tipul de turbină cu gaz este studiul compoziției combustibilului. Producătorii de motoare pe gaz au propriile cerințe privind calitatea și compoziția combustibilului pentru fiecare model.

În prezent, mulți producători își adaptează motoarele pentru combustibilul adecvat, care în cele mai multe cazuri nu necesită mult timp și nu necesită costuri financiare mari.

Pe lângă gazul natural, unitățile cu piston cu gaz pot folosi ca combustibil: propan, butan, gaz petrolier asociat, gaze din industria chimică, gaz de cocs, gaz lemnos, gaz de piroliză, gaz de depozit, gaz de apă uzată etc.

Utilizarea acestor gaze specifice ca combustibil aduce o contribuție importantă la conservarea mediului și permite, de asemenea, utilizarea surselor de energie regenerativă.

Punct de control al gazelor. Punctul de control al gazelor este un sistem de dispozitive pentru reducerea automată și menținerea constantă a presiunii gazului în conductele de distribuție a gazelor. Punctul de control al gazului include un regulator de presiune pentru menținerea presiunii gazului, un filtru pentru captarea impurităților mecanice, supape de siguranță care împiedică intrarea gazului în conductele de distribuție a gazului în cazul unei presiuni de urgență a gazului care depășește parametrii permisi și instrumente pentru înregistrarea cantității. de trecerea gazului, temperatură, presiune și măsurători telemetrice acești parametri.

Punctele de control al gazelor sunt construite pe conductele de distribuție a gazelor din oraș, precum și pe teritoriul întreprinderilor industriale și municipale cu o rețea extinsă de conducte de gaz. Punctele instalate direct la consumatori și concepute pentru a furniza gaz la cazane, cuptoare și alte unități sunt de obicei numite dispozitive de control al gazului. În funcție de presiunea gazului la intrare, punctele de control al gazului sunt: medii (de la 0,05 la 3 kgf/cm 2 ) și înaltă (până la 12 kgf/cm 2 ) presiune (1 kgf/cm 2 = 0,1 Mn/m2).

Dispozitive și instrumente de siguranță. Pentru cazanele de apă caldă, liniile de bypass cu supape de reținere (Fig.), care trec apa în direcția de la cazan la conducta sistemului de încălzire, pot servi ca dispozitiv de protecție împotriva creșterii presiunii în ele. Cu un dispozitiv atât de simplu, dacă supapele instalate la cazan sunt închise dintr-un anumit motiv, atunci legătura cu atmosfera prin vasul de expansiune nu va fi întreruptă.

Dacă conducta dintre cazane și vasul de expansiune, în plus față de supapele specificate, are și alte supape de închidere, atunci trebuie instalate supape de siguranță cu pârghie.

Cazanele cu abur de până la 70 kPa sunt echipate cu un dispozitiv de siguranță sub formă de obturator hidraulic

Pentru o funcționare sigură și corectă, cazanele cu abur, pe lângă dispozitivele de siguranță, sunt echipate cu dispozitive de indicare a apei, supape cu dopuri și manometre.

Pentru a măsura debitul de apă de alimentare furnizată unui cazan de abur sau a apei care circulă într-un sistem de încălzire a apei, se instalează un contor de apă sau diafragme. Pentru a măsura temperatura apei care intră în sistemul de încălzire a apei și se întoarce în cazan, în cazuri speciale sunt prevăzute termometre.

Instalațiile de cazane, în funcție de tipul de consumator, se împart în energie, producție și încălzire și încălzire. În funcție de tipul de lichid de răcire produs, acestea se împart în abur (pentru generarea aburului) și apă caldă (pentru producerea apei calde).

Centrale de cazane energetice genera abur pentru turbinele cu abur din centralele termice. Astfel de cazane sunt de obicei echipate cu unități de cazane de mare și medie putere care produc abur cu parametri măriți.

Instalatii de cazane de incalzire industriala(de obicei abur) produc abur nu numai pentru nevoi industriale, ci și pentru încălzire, ventilație și alimentare cu apă caldă.

Sisteme de incalzire cu cazane(în principal apă caldă, dar pot fi și abur) sunt concepute pentru a deservi sistemele de încălzire, alimentarea cu apă caldă și ventilația spațiilor industriale și rezidențiale.

În funcție de amploarea furnizării de căldură, cazanele de încălzire sunt împărțite în locale (individuale), grup și district.

Centrale termice locale echipat de obicei cu cazane de apă caldă cu încălzire a apei la o temperatură de cel mult sau cazane de abur cu o presiune de lucru de până la. Astfel de cazane sunt proiectate pentru a furniza căldură uneia sau mai multor clădiri.

Incalzire in grup cazane oferă căldură grupurilor de clădiri, zonelor rezidențiale sau cartiere mici. Astfel de cazane sunt echipate atât cu cazane cu abur, cât și cu apă caldă, care, de regulă, au o capacitate de încălzire mai mare decât cazanele pentru cazane locale. Aceste camere de cazane sunt de obicei situate în clădiri speciale.

Case de cazane de termoficare conceput pentru furnizarea de căldură în zone rezidențiale mari; sunt echipate cu cazane relativ puternice de apa calda si abur.

Orez. 1.1

În fig. 1.1. este prezentată o diagramă a unei cazane de termoficare cu cazane de apă caldă 1 tip PTVM-50 cu o capacitate de încălzire de 58 MW. Cazanele pot funcționa cu combustibil lichid și gazos, deci sunt echipate cu arzătoare și duze 3 . Aerul necesar arderii este furnizat cuptorului prin ventilatoare 4 antrenat de motoare electrice. Fiecare boiler are 12 arzatoare si acelasi numar de ventilatoare.

Apa este furnizată cazanului prin pompe 5 antrenat de motoare electrice. După ce a trecut prin suprafața de încălzire, apa este încălzită și furnizată consumatorilor, unde eliberează o parte din căldură și revine în cazan la o temperatură mai scăzută. Gazele de ardere din cazan sunt evacuate în atmosferă printr-o conductă 2.

Această cameră de cazane are un aspect de tip semi-deschis: partea inferioară a cazanelor (până la aproximativ o înălțime de 6 m) se află în clădire, iar partea superioară a acestora este în aer liber. În interiorul camerei cazanelor există ventilatoare, pompe și un panou de control. Pe tavanul cazanului este instalat un dezaerator 6 pentru a elimina oxigenul din apă.

În sistemele de cazane cu cazane de abur(Fig. 1.2) cazanul de abur 4 are două tamburi - superior și inferior. Tamburele sunt conectate între ele prin trei mănunchiuri de țevi care formează suprafața de încălzire a cazanului. Când cazanul funcționează, tamburul inferior este umplut cu apă, tamburul superior este umplut cu apă în partea inferioară și vapori de apă saturati în partea superioară. În partea de jos a cazanului se află un focar 2 cu un grătar mecanic pentru arderea combustibilului solid. La arderea combustibililor lichizi și gazoși, în loc de grătar, se instalează duze sau arzătoare, prin care combustibilul împreună cu aerul este alimentat focarului. Cazanul este limitat de pereți de cărămidă - căptușeală.

Procesul de lucru în camera cazanelor se desfășoară după cum urmează. Combustibilul din depozitul de combustibil este furnizat de un transportor către buncăr, de unde merge la grătarul focarului, unde arde. Ca urmare a arderii combustibilului, se formează gaze de ardere - produsele de ardere ard.

Gazele de ardere din cuptor intră în coșurile cazanului, formate din căptușeală și pereți despărțitori special instalați în fasciculele de conducte. Pe măsură ce se deplasează, gazele spală fasciculele de tuburi ale cazanului de supraîncălzire 3, trec prin economizor 5 și încălzitorul de aer, unde sunt răcite datorită alimentării cu căldură a apei care intră în cazan și a aerului furnizat cuptorului.

Gazele de ardere răcite sunt îndepărtate prin coșul de fum 7 în atmosferă folosind un evacuator de fum 8. Gazele de ardere din cazan pot fi îndepărtate fără un aspirator de fum sub influența tirajului natural cu un coș de fum încorporat.

Apa de la sursa de alimentare cu apă la conducta de alimentare este pompată 1 în economizorul de apă, de unde, după încălzire, intră în tamburul superior al cazanului. Umplerea cu apă a tamburului cazanului este controlată de un pahar indicator de apă instalat pe tambur.

Orez. 1.2

Din tamburul superior al cazanului, apa coboară prin țevi în tamburul inferior, de unde se ridică din nou prin mănunchiul stâng de țevi în tamburul superior. În acest caz, apa se evaporă, iar aburul rezultat este colectat în partea superioară a tamburului superior. Apoi aburul intră în supraîncălzitorul 3, unde este complet uscat de căldura gazelor de ardere, drept urmare temperatura acestuia crește.

Din supraîncălzitor, aburul intră în conducta principală de abur și de acolo la consumator, iar după utilizare este condensat și returnat în camera cazanului sub formă de apă caldă (condens). Pierderile de condens de la consumator sunt completate cu apă de la alimentarea cu apă sau din alte surse de alimentare cu apă. Înainte de a intra în cazan, apa este supusă unui tratament corespunzător.

Aerul necesar arderii combustibilului este preluat, de regulă, din partea superioară a cazanului și furnizat de ventilatorul 9 la încălzitorul de aer, unde este încălzit și apoi trimis la focar. În cazanele de capacitate mică, de obicei nu există încălzitoare de aer, iar aerul rece este furnizat focarului fie printr-un ventilator, fie datorită vidului din focar creat de coș.

O centrală de cazane cu cazane de abur are un aspect de tip închis, când toate echipamentele principale ale cazanelor sunt amplasate în clădire.

Instalatiile cazanelor sunt dotate cu aparate de tratare a apei (neprezentate in schema), instrumente de control si masura si echipamente de automatizare corespunzatoare, care asigura functionarea lor neintrerupta si fiabila.

Case de cazane de apă caldă instalațiile sunt concepute pentru a produce apă caldă utilizată pentru încălzire, alimentare cu apă caldă și alte scopuri.

Orez. 1.1 Cazană cu cazane de apă caldă din fontă 1-bucăr pentru colectarea cenușii și zgurii; 2-răzuitoare; Troliu de antrenare cu 3 raclete; 4-colectori de cenusa de tip ciclon; 5-aspirator de fum; 6-horn de caramida; 7-cazan; 8-suflante ventilator; 9-instalare epurare chimică a apei (filtru); Canal cu 10 raclete pentru îndepărtarea zgurii și cenușii

Un cazan cu apă caldă are un lichid de răcire - apă, spre deosebire de un cazan cu abur, care are doi lichidi de răcire - apă și abur. În acest sens, camera cazanului cu abur trebuie să aibă conducte separate pentru abur și apă, precum și un rezervor pentru colectarea condensului.

Cazanele cu apă caldă și cu abur diferă în funcție de tipul de combustibil utilizat, de proiectarea cazanelor, cuptoarelor etc. Atât o instalație de boiler pentru încălzire cu abur, cât și pentru încălzirea apei, include de obicei mai multe unități de cazane, dar nu mai puțin de două și nu mai mult de patru sau cinci. Toate sunt conectate prin comunicații comune - conducte, conducte de gaz etc.

Instalațiile care funcționează cu combustibil nuclear, a căror materie primă este minereul de uraniu, devin din ce în ce mai răspândite.

Camera cazanelor. Tipuri de cazane

Îndrumare

Case cazane pe gaz

Camere de cazane modulare

Cum să faci o baie de aburi corect: reguli de bază și subtilități

Cum să faci aburi într-o saună pentru sănătate?