Kā katlu iekārtas tiek klasificētas pēc to mērķa. Vispārīga informācija par apkures katlu iekārtām, apkures katlu veidiem ēku siltumapgādei. Enerģijas veidi un ražošanas metodes

Siltuma padeve

Centralizētās siltumapgādes sistēmas raksturo trīs galveno saišu kombinācija: atsevišķu ēku un būvju siltuma avoti, siltumtīkli un lokālās siltuma patēriņa (siltuma izmantošanas) sistēmas.

Izmantojot organisko degvielu siltumenerģijas avots var būt katlu iekārta vai koģenerācijas stacija, atomelektrostacijās siltumenerģijas ražošanai tiek izmantota kodoldegviela, dažos gadījumos tiek izmantota palīgdegviela atjaunojamie siltuma avoti– ģeotermālā enerģija, saules starojuma enerģija u.c.

Degvielas veidi

Saskaņā ar D. I. Mendeļejeva definīciju "degviela ir degoša viela, kas apzināti sadedzināta, lai ražotu siltumu".

plaši pazīstams galvenie degvielas veidi- malka, kūdra, ogles, slāneklis, naftas atliekas, gāze. Tie visi ir organiski savienojumi, kas spēj reaģēt ar atmosfēras skābekli augstā temperatūrā, kuras laikā izdalās siltums.

Degviela tiek iegūta lielos daudzumos, tās rezerves dabā ir ļoti nozīmīgas. Reakcijai nepieciešamais skābeklis tiek ņemts no apkārtējā gaisa. Reakcijas rezultātā tiek iegūtas ļoti uzkarsētas sadegšanas gāzes, kuru siltums tiek izmantots katlu iekārtā. Atdzesētās gāzes tiek izvadītas atmosfērā caur skursteni.

Kanniņas dedzināšanai var izmantot gan dabisko, gan mākslīgo degvielu, kas iegūts pēc dabiskās degvielas pārstrādes, lai no tās izolētu vērtīgus produktus, kas ietver sveķus, benzīnus, benzolus, minerālās smēreļļas, krāsas, farmaceitiskos produktus, amonija sulfātu, ko izmanto lauksaimniecības vajadzībām u.c.

Cietais kurināmais:

a) dabīgs - malka, ogles, antracīts, kūdra;

b) mākslīgā - kokogles, kokss un pulverizēts, ko iegūst no sasmalcinātām oglēm.

Šķidrā degviela:

a) dabīgā - eļļa;

b) mākslīgais - benzīns, petroleja, mazuts, sveķi.

gāzveida degviela:

a) dabas - dabasgāze;

b) mākslīgā - ģeneratora gāze, kas iegūta dažāda veida cietā kurināmā (kūdras, malkas, ogļu uc), koksēšanas, domnas, apgaismojuma un citu gāzu gazifikācijas laikā.

Katlu iekārtu veidi

Stacionāra katlu telpa vairs nav vienīgā iespēja autonomai apkurei. Iekārtai ir nepieciešama telpa - bet tās atrašanās vieta var būt jebkura.

Bloku katlu mājas piemēram, tas var atrasties gan pagrabā, gan uz jumta (ja ir izpildīti vairāki nosacījumi). Turklāt pašas katlu mājas ir kļuvušas daudz uzticamākas. Tas galvenokārt ir saistīts ar faktu, ka ražotāji ir sākuši piedāvāt pabeigtas instalācijas: viss nepieciešamais aprīkojums jau ir uzstādīts blokos vai modulī, un jūs varat sākt uzstādīšanu. Attiecīgi ir divu veidu katlu iekārtas: bloku un moduļu katli. Abu veidu konstrukcijas ir ērtas transportēšanas ziņā (parasti tās tiek transportētas pa dzelzceļu vai autoceļiem).

Katlu telpas galvenais aprīkojums Kabīne: boileris, ūdens sūknis, šķidruma tvertne, caurules, deglis. Daži iegādājas arī papildu aprīkojumu, kas palīdz ietaupīt: negaistošos katlus, katlus ar elektriskās aizdedzes funkciju, divvirzienu un kombinētos čuguna katlus.

Salīdzinoši nesen parādījās siltuma iekārtu tirgus TKU - transportējamās katlu iekārtas. Nepieciešamība pēc tām parādījās līdz ar jaunu nozaru parādīšanos, kas atrodas ēkās, kas nav pieslēgtas centrālapkures sistēmai. Jaunuma priekšrocība ir tā, ka to ir diezgan viegli transportēt (modulārajai konstrukcijai ir riteņi), tas ir viegli vadāms un neprasa pastāvīgu operatora klātbūtni. Turklāt, kā likums, TCU ir pilnībā automatizēti, tāpēc tos ir diezgan viegli pārvaldīt. Tajā pašā laikā tas spēj saražot pietiekamu daudzumu siltuma un neprasa pieslēgumu komunikācijām.

Katlu telpu klasifikācija.

Atkarībā no instalācijas vietas ir:

Jumts;

· Iebūvēts ēkā;

Bloks-modulārs;

· Rāmis.

Katras apkures sistēmā tās galvenais elements ir apkures katls. Tas veic galveno funkciju - apkuri. Atkarībā no tā, kā darbojas visa sistēma un konkrētais apkures katls, ir šādi apkures katlu veidi :

§ Tvaika katli

§ Ūdens sildīšana;

§ Jaukts;

§ Katli diatermiskai eļļai.

Jebkura apkures sistēma darbojas, kā minēts iepriekš, no vienas vai otras veids izejvielas, degviela vai dabas resurss. AT Atkarībā no tā katlus iedala:

· Cietais degviela. Šim nolūkam tiek izmantota malka, ogles un cita veida cietais kurināmais.

Šķidrā degviela - eļļa, benzīns, mazuts un citi.

· Gāze.

· Jaukts vai kombinēts. Paredzama dažādu veidu un veidu degvielas izmantošana.

Saskaņā ar to mērķi katlus iedala:

1) Enerģija (termoelektrostacijām)

2) Apkures ražošana.

Atkarībā no kurtuvju izvietojuma ir:

1) Ar iekšējo kurtuvi (piem., MZK)

2) Ar ārējo (apakšējo) kurtuvi (piem., DKVR)

3) Ar tālvadības kurtuvi (piem., DE)

Saskaņā ar degvielas sadegšanas metodi:

1) Slāņains (režģis) - cieta gabalveida kurināmā dedzināšanai.

2) Kamera - gāzveida, šķidrā un cietā putekļainā kurināmā tiek sadedzināta suspensijā.

Saskaņā ar dūmgāzu un ūdens kustību katlus iedala:

1) Gāzes caurule, kur sadegšanas produkti iet caur caurulēm vai tvaika cauruli, un ūdens pārvietojas ap caurulēm un tvaika cauruli.

2) Ūdens cauruļu katli, kuros pa katla sildvirsmas caurulēm iet ūdens (tvaika-ūdens maisījums), un sadegšanas produkti šīs caurules mazgā un savu siltumu nodod ūdenim.

Pēc konstrukcijas īpašībām katli ir sadalīti:

1) Cilindrisks

2) Horizontālā ūdensvads

3) Vertikāla ūdens caurule ar vienu vai vairākām mucām

Atkarībā no ūdens vai tvaika-ūdens plūsmas kustības katlā:

1) Dabiskā cirkulācija - tiek veikta piedziņas spiediena dēļ, ko rada ūdens staba svara atšķirības nolaižamajās caurulēs un tvaika-ūdens maisījuma kolonnas celšanas caurulēs.

2) Dzesēšanas šķidruma piespiedu kustība (tiek veikta ar mākslīgo stimulatoru - sūkņu palīdzību), kas savukārt tiek veikta ar vairākkārtēju piespiedu cirkulāciju un pēc vienreizējās caurlaides shēmas.

Mūsdienīgās apkures un siltumindustriālajās katlumājās tvaika ražošanai galvenokārt tiek izmantoti katli ar dabisko cirkulāciju, bet karstā ūdens ražošanai - katli ar siltumnesēja piespiedu kustību, kas darbojas pēc vienreizējās caurlaidības principa.

Mūsdienu tvaika katli ar dabisko cirkulāciju ir izgatavoti no vertikālām caurulēm, kas atrodas starp diviem kolektoriem (bungām). Viens cauruļu gabals ar nosaukumu " pacelšanas caurules", silda ar lāpu un degvielas sadegšanas produktiem, bet otra, parasti neapsildāma cauruļu daļa atrodas ārpus katla bloka un saucas “ pilienu caurules”. Apsildāmās stāvvada caurulēs ūdens tiek uzkarsēts līdz vārīšanās temperatūrai, daļēji iztvaiko un tvaika-ūdens maisījuma veidā nonāk katla tvertnē, kur tiek sadalīts tvaikā un ūdenī. Tas iekļūst apakšējā kolektorā (bungā) no augšējās cilindra caur neapsildāmām notekcaurulēm. Cirkulācijas koeficients (caur cirkulācijas kontūru plūstošā ūdens plūsmas ātruma attiecība pret tajā saražotā tvaika plūsmas ātrumu) šādos katlos svārstās no 10 līdz 100.

Tvaika katlos ar vairākkārtēju piespiedu cirkulāciju sildvirsmas ir izgatavotas spoļu veidā, kas veido cirkulācijas ķēdes. Aprites koeficients šajos katlos svārstās no 5 līdz 10.

Vienreizējos tvaika katlos cirkulācijas koeficients ir viens, t.i. Padeves ūdens, uzsilstot, secīgi pārvēršas tvaika-ūdens maisījumā, piesātinātā un pārkarsētā tvaikā. Karstā ūdens katlos, pārvietojoties pa cirkulācijas kontūru, ūdens tiek uzkarsēts vienā apgriezienā no sākotnējās līdz gala temperatūrai.

Katlu māja ir specializēta struktūra, ēka vai telpa, kas paredzēta ģenerēšanai siltumenerģija. Siltumenerģijas transportēšana patērētājiem tiek veikta pa maģistrālajiem tīkliem - siltumtrasēm un tvaika cauruļvadiem. Katlus var izmantot gan centralizētai siltuma un tvaika padevei, gan vietējo iekārtu apgādei.

Katlu māju vispārējais darbības princips ir dzesēšanas šķidruma uzsildīšana līdz augstām temperatūrām, lai vēlāk to izmantotu tvaika padeves un apkures sistēmās.

Tvaika un karstā ūdens katla darbības piemērā siltumenerģijas ražošana sākas ar obligāto darba šķidruma (ūdens) sagatavošanas procesu. Šim nolūkam tiek izmantoti speciāli, kas attīra ūdeni no piemaisījumiem un aizsargā katlu iekārtas no katlakmens un minerālu nogulšņu veidošanās. Tālāk sagatavotais ūdens caur cauruļu sistēmu nonāk katlu iekārtas galvenajā elementā - katlā, kur apkures rezultātā ūdens pārvēršas tvaikā un karstā ūdens boileri– uzsilst līdz vajadzīgajai temperatūrai.

Atkarībā no dzesēšanas šķidruma veida katlu telpas iedala:

• Rūpnieciskās katlu mājas- ražot tvaiku, ko izmanto tehnoloģisko procesu īstenošanai rūpniecības uzņēmumos;
• Apkures katlu mājas– ūdens, kas uzsildīts līdz +95° +115°, tiek izmantots dzīvojamo un ražošanas objektu apkurei, ventilācijai un karstā ūdens apgādei;
• Kombinētās katlu telpas- vienlaicīga tvaika un karstā ūdens katlu izmantošana, ļauj ģenerēt siltumenerģiju tvaika un karstā ūdens veidā;
• Katli ar diatermisko eļļu- atšķirībā no tvaika un karstā ūdens katliem, kā siltumnesēju izmanto minerālu vai sintētisku diatermisko eļļu. galvenokārt tiek izmantoti ļoti atbildīgos rūpniecības uzņēmumos, kuru darbplūsma ir atkarīga no nemainīgas dzesēšanas šķidruma temperatūras uzturēšanas.

Atkarībā no izmantotā kurināmā veida izšķir šādus apkures katlu veidus:

• Gāzes katli- šobrīd lielākā daļa katlumāju darbojas ar dabasgāzi, jo zilais kurināmais ir ekonomiski un videi visizdevīgākais. plaši izmanto kā apkures un karstā ūdens apgādes avotus civilām un rūpnieciskām iekārtām;
• Cietā kurināmā katli- atkarībā no izmantotajām iekārtām kā kurināmo var izmantot: ogles, kūdru, malku, mežizstrādes un lauksaimniecības nozares saspiestos atkritumus. Acīmredzams šādu katlu māju trūkums ir nepieciešamība uzstādīt degvielas padeves un pelnu izvadīšanas sistēmas. Visbiežāk sastopamās šāda veida katlu mājas ir un;
• Šķidrā kurināmā katli- ir visizplatītākie neatkarīgie siltumapgādes avoti. Kā degviela tiek izmantoti dažāda veida naftas produkti: benzīns, dīzeļdegviela, smērvielas (arī lietotās);
• Elektriskie katli- Šāda veida katli ir visdārgāk ekspluatācijā. Šādu katlu māju pozitīvā puse ir drošība, videi draudzīgums, pieejamība.

Pēc izvietojuma veida izšķir šādus katlu telpu veidus:

• Jumta apkures katli- tiek izmantotas objektu celtniecībā un rekonstrukcijā sašaurinātos pilsētas apstākļos, ja nav iespējas uz zemes gabala izvietot katlumāju vai ja trūkst vai nav iespējams izmantot centralizētās siltumapgādes jaudu. Tehnoloģisko iekārtu pilnveidošana un ugunsdrošības standartu paaugstināšana dod iespēju tās novietot gandrīz uz jebkuras ēkas;
• Bloku moduļu katlu telpas- pateicoties augstajai rūpnīcas gatavības pakāpei, šāda veida katlu telpas izmantošana ļauj uzstādīt un nodot ekspluatācijā katlu telpu pēc iespējas īsākā laikā. Jaudas palielināšana tiek panākta, pievienojot papildu vienību. Katlu telpas atkarībā no atrašanās vietas var būt brīvi stāvošas, piestiprinātas, iebūvējamas, jumta;
• Karkasa katlu telpas- katlu aprīkojums tiek novietots uz nesošā rāmja atsevišķu bloku veidā, lai vēlāk to uzstādītu esošajā telpā;
• Stacionāras katlu mājas– piemēro, ja nepieciešamā jauda pārsniedz 30 MW. ir kapitāla struktūra, kas ietver pamatu, nesošo konstrukciju, starpsienu un jumtu izbūvi.

Pēc procesu automatizācijas pakāpes izšķir šādus katlu māju veidus:

• Manuālie katli- tās ir nelielas katlu mājas, kurās kurināmā padevi un pelnu un izdedžu izvadīšanu veic apkalpojošais personāls;
• Mehanizētās katlu mājas- katlu telpas ir aprīkotas ar mehāniskiem degvielas padeves līdzekļiem (konveijeri vai skippacēlāji), iepriekšēju degvielas sagatavošanu (ogļu drupinātāji, metāla un skaidu uztvērēji utt.), pelnu un izdedžu izvadīšanu;
• Automatizētas katlu telpas- šajā tipā ietilpst katlu mājas ar augstu procesu automatizācijas līmeni. Šie katli ir.

Ar mūsu ekspertiem vienā no vietnē piedāvātajiem tālruņiem. Viņi jums sniegs padomu un palīdzēs izvēlēties jūsu vajadzībām piemērotāko aprīkojumu. , varat arī saņemt bezmaksas aprēķinu par savas topošās katlu telpas izmaksām.

· Jaudas katli ir paredzēti tvaika ražošanai tvaika turbīnu iekārtām.

· Ražošanas un apkures iekārtas ražo tvaiku un karsto ūdeni, lai apmierinātu ražošanas tehnoloģiskās vajadzības, kā arī apkures, ventilācijas un karstā ūdens apgādes sistēmas.

· Rūpnieciskie katli ir paredzēti, lai nodrošinātu uzņēmuma tvaiku un karsto ūdeni.

· Apkures katli ražo tvaiku un karsto ūdeni apkures, ventilācijas un karstā ūdens sistēmām.

Ražošanas un apkures katlu mājas shematiskā shēma ar tvaika un karstā ūdens katlu

PK - tvaika katls D - deaerators NS - tīkla ūdens sūknis

VK - karstā ūdens katls HVO - ķīmiskā ūdens attīrīšana NP - padeves ūdens sūknis

HX - aukstā ūdens sūknis HP - recirkulācijas sūknis P - ūdens sildītājs

AES - papildu ūdens sūknis

Katlu klasifikācija pēc ūdens un tvaika kustības organizācijas

Shēma ar dabisko cirkulāciju.

Slēgtā dabiskās cirkulācijas ķēde sastāv no divām cauruļu sistēmām: apsildāmām un neapsildāmām, kas augšpusē apvienotas bungā, bet apakšā - kolektorā. Ar ūdeni piepildītā katla tilpumu sauc par ūdens tilpumu, un augšējo daļu, ko aizņem tvaiks, sauc par tvaika tilpumu. Virsmu, kas atdala ūdens un tvaika tilpumus, sauc par iztvaikošanas spoguli.

Kad krāsnī tiek radīta augsta temperatūra, apsildāmajās caurulēs vārās ūdens un piepilda caurules ar tvaika-ūdens maisījumu, kura blīvums ir ρ cm. Neapsildāmās caurules piepilda ar ūdeni, kura blīvums ir ρ '. Līdz ar to ķēdes apakšējais punkts - kolektors - ir pakļauts, no vienas puses, ūdens staba spiedienam, kas piepilda neapsildāmās caurules, kas vienāds ar ρ'gH, un, no otras puses, spiedienam tvaika-ūdens maisījuma kolonna, kas piepilda apsildāmās caurules, vienāda ar ρ cm gH. Izveidots tā rezultātā spiediena starpība

S dv \u003d ρ cm gN– ρ'gН \u003d gН (ρ'-ρ cm) izraisa ūdens kustību ķēdē un sauc par dabiskās cirkulācijas dzinējspēku.

Formulā: H - kontūras augstums, m

ρ 'un ρ cm - ūdens un tvaika-ūdens maisījuma blīvums, kg / m 3

g - brīvā kritiena paātrinājums, m/s 2

S dv - braukšanas spiediens, Pa

Ūdens kustība cirkulācijas ķēdē ir daudzkārtēja. Tas nozīmē, ka viena cikla laikā pa tvaika caurulēm ūdens daļēji iztvaiko. Ar dabisko cirkulāciju masas tvaiku saturs tvaika cauruļu izejā ir 3-25%. Ja tvaika saturs pie izplūdes atveres ir, piemēram, 10%, lai pilnībā iztvaicētu atlikušo ūdens daudzumu, tam ir jāpārvietojas pa ķēdi vēl 9 reizes un tikai 10 reizes. Tādējādi tvaika un ūdens maisījuma cirkulācija ir 10 kārtīga. Tāpēc tvaika veidošanās un izvadīšanas process no ķēdes notiek nepārtraukti. Arī padeves ūdens nepārtraukti nonāk tvertnē, sajaucoties tvertnē ar verdošu ūdeni no tvaika ģenerējošām caurulēm un nokļūstot notekcaurulēs. Tāpēc ūdens kontūrā visu laiku cirkulē nemainīgā daudzumā. Lai samazinātu hidraulisko pretestību, pacelšanas caurules tiek novietotas vertikāli vai stāvi slīpi.

Ūdens masas daudzuma Ĝ 0 (kg / s), kas cirkulē pa ķēdi, attiecību pret tvaika daudzumu D (kg / s), kas tajā veidojas laika vienībā, sauc par cirkulācijas ātrumu: K \u003d Ĝ 0 / D

Katliem ar dabisko cirkulāciju К=4..30

Katlu iekārta (katlu telpa) ir konstrukcija, kurā apkures vai tvaika padeves sistēmai tiek uzsildīts darba šķidrums (siltumnesējs) (parasti ūdens), kas atrodas vienā tehniskajā telpā. Katlu telpas ir savienotas ar patērētājiem, izmantojot siltumtrasi un/vai tvaika cauruļvadus. Katlu mājas galvenā iekārta ir tvaika, kamīna un/vai karstā ūdens katli. Katli tiek izmantoti centralizētai siltuma un tvaika padevei vai ēku lokālai siltumapgādei.

Katlu iekārta ir ierīču komplekss, kas atrodas īpašās telpās un kalpo, lai kurināmā ķīmisko enerģiju pārvērstu tvaika vai karstā ūdens siltumenerģijā. Tās galvenie elementi ir katls, sadedzināšanas iekārta (krāsns), padeves un vilkmes ierīces. Kopumā katlu iekārta ir katla (katlu) un aprīkojuma kombinācija, ieskaitot šādas ierīces: degvielas padeve un sadedzināšana; ūdens attīrīšana, ķīmiskā apstrāde un atgaisošana; siltummaiņi dažādiem nolūkiem; avota (jēl)ūdens sūkņi, tīkla vai cirkulācijas sūkņi - ūdens cirkulācijai siltumapgādes sistēmā, papildsūkņi - patērētāja patērētā ūdens un noplūdes tīklos kompensēšanai, padeves sūkņi ūdens padevei tvaika katliem, recirkulācijas ( sajaukšana); barojošas, kondensācijas tvertnes, karstā ūdens uzglabāšanas tvertnes; pūš ventilatorus un gaisa ceļu; dūmu nosūcēji, gāzes ceļš un skurstenis; ventilācijas ierīces; degvielas sadegšanas automātiskās regulēšanas un drošības sistēmas; siltuma vairogs vai vadības panelis.

Katls ir siltuma apmaiņas iekārta, kurā siltums no karstā kurināmā sadegšanas produktiem tiek pārnests uz ūdeni. Rezultātā tvaika katlos ūdens tiek pārvērsts tvaikā, bet karstā ūdens katlos tas tiek uzkarsēts līdz vajadzīgajai temperatūrai.

Degšanas iekārta kalpo degvielas sadedzināšanai un tās ķīmiskās enerģijas pārvēršanai uzkarsētu gāzu siltumā.

Padeves ierīces (sūkņi, inžektori) ir paredzētas ūdens padevei katlā.

Vilces iekārta sastāv no pūtējiem, gāzes vadu sistēmas, dūmu nosūcējiem un skursteņa, ar kuru palīdzību kursnī tiek piegādāts nepieciešamais gaisa daudzums un sadegšanas produktu pārvietošana pa katla dūmvadiem, kā arī to izvadīšana. atmosfērā. Degšanas produkti, pārvietojoties pa gāzes vadiem un saskaroties ar apkures virsmu, nodod siltumu ūdenim.

Ekonomiskākas darbības nodrošināšanai mūsdienu katlu stacijās ir palīgelementi: ūdens ekonomaizers un gaisa sildītājs, kas kalpo attiecīgi ūdens un gaisa sildīšanai; ierīces degvielas padevei un pelnu noņemšanai, dūmgāzu un barības ūdens attīrīšanai; termoregulācijas ierīces un automatizācijas iekārtas, kas nodrošina visu katlu telpas daļu normālu un nepārtrauktu darbību.

Atkarībā no to siltuma izmantošanas katlu mājas iedala enerģētikā, apkurē un ražošanā un apkurē.

Enerģijas katli piegādā tvaiku elektrostacijām, kas ražo elektroenerģiju un parasti ir spēkstaciju kompleksa sastāvdaļa. Apkures un ražošanas katlu mājas atrodas rūpniecības uzņēmumos un nodrošina siltumu apkures un ventilācijas sistēmām, ēku karstā ūdens apgādei un tehnoloģiskajiem ražošanas procesiem. Apkures katli atrisina tās pašas problēmas, bet apkalpo dzīvojamās un sabiedriskās ēkas. Tie ir sadalīti atsevišķās, savstarpēji savienotās, t.i. blakus citām ēkām un iebūvēti ēkās. Pēdējā laikā arvien biežāk tiek celtas atsevišķas palielinātas katlu mājas ar cerībām apkalpot ēku grupu, dzīvojamo kvartālu, mikrorajonu.

Dzīvojamās un sabiedriskās ēkās iebūvēto katlu māju ierīkošana šobrīd ir atļauta tikai ar atbilstošu pamatojumu un saskaņošanu ar sanitārās uzraudzības iestādēm.

Mazjaudas katlu mājas (individuālās un mazās grupas) parasti sastāv no katliem, cirkulācijas un papildināšanas sūkņiem un vilkmes ierīcēm. Atkarībā no šīs iekārtas galvenokārt tiek noteikti katlu telpas izmēri.

2. Katlu iekārtu klasifikācija

Katlu iekārtas atkarībā no patērētāju rakstura iedala enerģētikā, ražošanā un apkurē un apkurē. Pēc iegūtā siltumnesēja veida tos iedala tvaikā (tvaika ģenerēšanai) un karstajā ūdenī (karsta ūdens ģenerēšanai).

Enerģētikas katlu iekārtas ražo tvaiku tvaika turbīnām termoelektrostacijās. Šādas katlu mājas parasti ir aprīkotas ar lielas un vidējas jaudas katlu blokiem, kas ražo tvaiku ar paaugstinātiem parametriem.

Rūpnieciskās apkures katlu iekārtas (parasti tvaiku) ražo tvaiku ne tikai rūpnieciskām vajadzībām, bet arī apkurei, ventilācijai un karstā ūdens apgādei.

Apkures katlu iekārtas (galvenokārt ar ūdens sildīšanu, bet tās var būt arī ar tvaiku) ir paredzētas ražošanas un dzīvojamo telpu apkures sistēmu apkalpošanai.

Atkarībā no siltumapgādes mēroga apkures katlu mājas ir vietējās (individuālās), grupas un rajona.

Vietējās katlu mājas parasti ir aprīkotas ar karstā ūdens katliem ar ūdens sildīšanu līdz temperatūrai ne vairāk kā 115 ° C vai tvaika katliem ar darba spiedienu līdz 70 kPa. Šādas katlu mājas ir paredzētas vienas vai vairāku ēku siltumapgādei.

Grupas katlu stacijas nodrošina siltumu ēku grupām, dzīvojamiem rajoniem vai maziem mikrorajoniem. Tie ir aprīkoti gan ar tvaika, gan karstā ūdens katliem ar lielāku siltuma jaudu nekā vietējo katlu māju katli. Šīs katlu mājas parasti atrodas speciāli izbūvētās atsevišķās ēkās.

Centralizētās siltumapgādes katlu mājas tiek izmantotas, lai apgādātu ar siltumu lielām dzīvojamajām teritorijām: tās ir aprīkotas ar salīdzinoši jaudīgiem karstā ūdens vai tvaika katliem.

Rīsi. viens.

Rīsi. 2.

Rīsi. 3.

Rīsi. 4.

Ir ierasts nosacīti parādīt atsevišķus katlu iekārtas shēmas elementus taisnstūru, apļu utt. un savieno tos savā starpā ar līnijām (stingrām, punktētām), kas apzīmē cauruļvadu, tvaika cauruļvadus utt.. Tvaika un karstā ūdens katlu iekārtu shematiskajās diagrammās ir būtiskas atšķirības. Tvaika katlu iekārta (4. att., a) no diviem tvaika katliem 1, kas aprīkots ar individuāliem ūdens 4 un gaisa 5 ekonomaizeriem, ietver grupu pelnu uztvērēju 11, uz kuru dūmgāzes tiek pievadītas pa savākšanas cūku 12. Lai iesūktu dūmgāzes zonā starp pelnu uztvērēju 11 un dūmu nosūcējiem 7 ar elektromotoriem 8 ierīkotas skurstenī 9. Katlu telpas darbībai bez dūmu nosūcējiem uzstādīti vārti (vārsti) 10.

Tvaiks no katliem pa atsevišķām tvaika līnijām 19 nonāk kopējā tvaika līnijā 18 un pa to pie patērētāja 17. Atdodot siltumu, tvaiks kondensējas un pa kondensāta vadu 16 atgriežas katlu telpā savākšanas kondensāta tvertnē 14. Papildu ūdens tiek piegādāts kondensāta tvertnei pa cauruļvadu 15 no ūdens padeves vai ķīmiskās ūdens apstrādes (lai kompensētu no patērētājiem neatgriezto apjomu).

Gadījumā, ja daļa kondensāta tiek zaudēta pie patērētāja, kondensāta un papildu ūdens maisījums tiek piegādāts no kondensāta tvertnes ar sūkņiem 13 pa piegādes cauruļvadu 2, vispirms uz ekonomaizeru 4 un pēc tam uz katlu 1. sadegšanai nepieciešamais gaiss tiek iesūkts ar centrbēdzes vilkmes ventilatoriem 6 daļēji no telpas katlu telpas, daļēji no ārpuses un pa gaisa vadiem 3 tiek padots vispirms uz gaisa sildītājiem 5, bet pēc tam uz katlu krāsnīm.

Karstā ūdens katlu iekārta (4. att., b) sastāv no diviem karstā ūdens boileriem 1, viena grupas ūdens ekonomaizers 5, kas apkalpo abus boilerus. Dūmgāzes, kas iziet no ekonomaizera caur kopējo savācējcauru 3, nonāk tieši skurstenī 4. Katlos uzkarsētais ūdens nonāk kopējā cauruļvadā 8, no kurienes tiek piegādāts patērētājam 7. Pēc siltuma izdalīšanas vispirms tiek atdzisušais ūdens. pa atpakaļgaitas cauruļvadu 2 tiek nosūtīts uz ekonomaizeru 5 un pēc tam atpakaļ uz katliem. Ūdeni slēgtā kontūrā (katls, patērētājs, ekonomaizers, katls) pārvieto ar cirkulācijas sūkņiem 6.

Rīsi. 5. : 1 - cirkulācijas sūknis; 2 - kurtuve; 3 - pārkarsētājs; 4 - augšējā bungas; 5 - ūdens sildītājs; 6 - gaisa sildītājs; 7 - skurstenis; 8 - centrbēdzes ventilators (dūmu nosūcējs); 9 - ventilators gaisa padevei gaisa sildītājam

Uz att. 6 parādīta katla agregāta shēma ar tvaika katlu ar augšējo cilindru 12. Katla apakšējā daļā atrodas krāsns 3. Šķidrās vai gāzveida kurināmā sadedzināšanai izmanto sprauslas vai degļus 4, caur kuriem tiek piegādāta degviela krāsns kopā ar gaisu. Katlu ierobežo ķieģeļu sienas - ķieģeļu mūris 7.

Dedzinot degvielu, izdalītais siltums uzsilda ūdeni līdz vārīšanās temperatūrai cauruļu sietos 2, kas uzstādīti uz krāsns 3 iekšējās virsmas, un nodrošina tā pārvēršanos ūdens tvaikos.

6. att.

Dūmgāzes no kurtuves nonāk katla gāzes kanālos, ko veido oderējums un speciālas starpsienas, kas uzstādītas cauruļu saišķos. Pārvietojoties, gāzes izmazgā katla un pārkarsētāja 11 cauruļu kūļus, iziet cauri ekonomaizeram 5 un gaisa sildītājam 6, kur tās arī tiek atdzesētas, pateicoties siltuma pārnešanai ūdenim, kas nonāk katlā, un gaisam, kas tiek piegādāts katlā. krāsns. Pēc tam ievērojami atdzesētās dūmgāzes ar dūmu nosūcēju 17 caur skursteni 19 tiek izvadītas atmosfērā. Dūmgāzes no katla var izvadīt arī bez dūmu novadītāja skursteņa radītās dabiskās vilkmes iedarbībā.

Ūdens no ūdens padeves avota pa piegādes cauruļvadu tiek piegādāts ar sūkni 16 uz ūdens ekonomaizeru 5, no kurienes pēc uzsildīšanas tas nonāk katla 12 augšējā tvertnē. Katla mucas piepildīšanu ar ūdeni kontrolē ūdens ekonomija 5. uz cilindra uzstādīts ūdens indikators stikls. Šajā gadījumā ūdens iztvaiko, un iegūtais tvaiks tiek savākts augšējā cilindra 12 augšējā daļā. Pēc tam tvaiks nonāk pārkarsētājā 11, kur tas pilnībā izžūst dūmgāzu siltuma ietekmē, un tā temperatūra paaugstinās. .

No pārkarsētāja 11 tvaiks nonāk galvenajā tvaika cauruļvadā 13 un no turienes pie patērētāja, un pēc lietošanas tas kondensējas un karstā ūdens (kondensāta) veidā atgriežas atpakaļ katlu telpā.

Kondensāta zudumi pie patērētāja tiek papildināti ar ūdeni no ūdens apgādes sistēmas vai citiem ūdens apgādes avotiem. Pirms ieiešanas katlā ūdens tiek pakļauts atbilstošai apstrādei.

Degvielas sadedzināšanai nepieciešamais gaiss parasti tiek ņemts no katlu telpas augšpuses un tiek piegādāts ar ventilatoru 18 uz gaisa sildītāju 6, kur tas tiek uzkarsēts un pēc tam nosūtīts uz krāsni. Mazjaudas katlu telpās gaisa sildītāju parasti nav, un aukstais gaiss tiek piegādāts krāsnī vai nu ar ventilatora palīdzību, vai arī skursteņa radītā krāsnī notiek retuma dēļ. Katlu iekārtas ir aprīkotas ar ūdens attīrīšanas ierīcēm (nav redzams diagrammā), instrumentiem un atbilstošām automatizācijas iekārtām, kas nodrošina to nepārtrauktu un drošu darbību.

Rīsi. 7.

Lai pareizi uzstādītu visus katlu telpas elementus, tiek izmantota elektroinstalācijas shēma, kuras piemērs ir parādīts attēlā. deviņi.

Rīsi. deviņi.

Karstā ūdens katlu iekārtas ir paredzētas karstā ūdens ražošanai, ko izmanto apkurei, karstā ūdens apgādei un citiem mērķiem.

Lai nodrošinātu normālu darbību, katlu telpas ar karstā ūdens katliem ir aprīkotas ar nepieciešamo furnitūru, instrumentiem un automatizācijas iekārtām.

Karstā ūdens katlu mājā ir viens siltumnesējs - ūdens, atšķirībā no tvaika katlu mājas, kurā ir divi siltumnesēji - ūdens un tvaiks. Šajā sakarā tvaika katlu mājā ir nepieciešami atsevišķi cauruļvadi tvaikam un ūdenim, kā arī tvertnes kondensāta savākšanai. Tomēr tas nenozīmē, ka karstā ūdens katlu shēmas ir vienkāršākas nekā tvaika katlu shēmas. Ūdens sildīšanas un tvaika katlu stacijas ir dažādas sarežģītības pakāpes atkarībā no izmantotā kurināmā veida, katlu, krāšņu konstrukcijas uc Gan tvaika, gan ūdens sildīšanas katlu stacijas parasti ietver vairākus katlu blokus, bet ne mazāk kā divus un ne. vairāk nekā četri līdz pieci. Tos visus savā starpā savieno kopīgas komunikācijas - cauruļvadi, gāzes vadi utt.

Zemākas jaudas katlu ierīce ir parādīta šīs tēmas 4. punktā. Lai labāk izprastu dažādu jaudu katlu uzbūvi un darbības principus, vēlams šo mazāk jaudīgo katlu uzbūvi salīdzināt ar augstāk aprakstīto lielāko katlu ierīci un atrast tajos galvenos elementus, kas veic to pašu. funkcijas, kā arī izprast galvenos dizaina atšķirību iemeslus.

3. Katlu agregātu klasifikācija

Katli kā tehniskās ierīces tvaika vai karstā ūdens ražošanai izceļas ar daudzveidīgām konstrukcijas formām, darbības principiem, izmantotajām degvielām un darbības rādītājiem. Bet saskaņā ar ūdens un tvaika-ūdens maisījuma kustības organizēšanas metodi visus katlus var iedalīt šādās divās grupās:

Katli ar dabisko cirkulāciju;

Katli ar dzesēšanas šķidruma (ūdens, tvaika-ūdens maisījuma) piespiedu kustību.

Mūsdienu apkures un siltumindustriālajās katlumājās tvaika ražošanai galvenokārt tiek izmantoti katli ar dabisko cirkulāciju, bet karstā ūdens ražošanai - katli ar dzesēšanas šķidruma piespiedu kustību, kas darbojas pēc tiešās plūsmas principa.

Mūsdienu dabiskās cirkulācijas tvaika katli ir izgatavoti no vertikālām caurulēm, kas atrodas starp diviem kolektoriem (augšējo un apakšējo mucu). To ierīce ir parādīta zīmējumā attēlā. 10, augšējā un apakšējā cilindra fotogrāfija ar caurulēm, kas tos savieno - attēlā. 11, un novietojums katlu telpā - att. 12. Viena cauruļu daļa, ko sauc par apsildāmām "pacelšanas caurulēm", tiek uzkarsēta ar lāpu un kurināmā sadegšanas produktiem, bet otra, parasti neapsildāma cauruļu daļa, atrodas ārpus katla bloka un tiek saukta par "lejupvadiem". ". Apsildāmās stāvvada caurulēs ūdens tiek uzkarsēts līdz vārīšanās temperatūrai, daļēji iztvaiko un tvaika-ūdens maisījuma veidā nonāk katla tvertnē, kur tiek sadalīts tvaikā un ūdenī. Caur lejupejošām neapsildāmām caurulēm ūdens no augšējās tvertnes nonāk apakšējā kolektorā (bungā).

Dzesēšanas šķidruma kustība katlos ar dabisko cirkulāciju tiek veikta, pateicoties braukšanas spiedienam, ko rada ūdens staba svara atšķirība nolaižamajā caurulē un tvaika-ūdens maisījuma kolonnas stāvvada caurulēs.

Rīsi. desmit.

Rīsi. vienpadsmit.

Rīsi. 12.

Tvaika katlos ar vairākkārtēju piespiedu cirkulāciju sildvirsmas ir izgatavotas spoļu veidā, kas veido cirkulācijas ķēdes. Ūdens un tvaika-ūdens maisījuma kustība šādās ķēdēs tiek veikta, izmantojot cirkulācijas sūkni.

Vienreizējos tvaika katlos cirkulācijas koeficients ir viens, t.i. Padeves ūdens, uzsilstot, secīgi pārvēršas tvaika-ūdens maisījumā, piesātinātā un pārkarsētā tvaikā.

Karstā ūdens katlos, pārvietojoties pa cirkulācijas kontūru, ūdens tiek uzkarsēts vienā apgriezienā no sākotnējās līdz gala temperatūrai.

Pēc siltumnesēja veida katlus iedala ūdens sildīšanas un tvaika katlos. Karstā ūdens katla galvenie rādītāji ir siltuma jauda, ​​tas ir, siltuma jauda un ūdens temperatūra; Galvenie tvaika katla rādītāji ir tvaika jauda, ​​spiediens un temperatūra.

Karstā ūdens boileri, kuru mērķis ir iegūt noteiktu parametru karsto ūdeni, tiek izmantoti apkures un ventilācijas sistēmu, sadzīves un tehnoloģisko patērētāju siltumapgādei. Karstā ūdens katli, kas parasti darbojas pēc vienreizēja principa ar nemainīgu ūdens plūsmu, tiek uzstādīti ne tikai termoelektrostacijās, bet arī centralizētās siltumapgādes, kā arī siltumapgādes un rūpnieciskajās katlumājās kā galvenais siltumapgādes avots.

Rīsi. trīspadsmit.

Rīsi. četrpadsmit.

Atbilstoši siltummaiņas līdzekļu (dūmgāzu, ūdens un tvaika) relatīvajai kustībai tvaika katlus (tvaika ģeneratorus) var iedalīt divās grupās: ūdens cauruļu katli un uguns cauruļu katli. Ūdens cauruļu tvaika ģeneratoros ūdens un tvaika-ūdens maisījums pārvietojas cauruļu iekšpusē, un dūmgāzes izskalo caurules no ārpuses. Krievijā 20. gadsimtā pārsvarā tika izmantoti Šuhova ūdens cauruļu katli. Ugunsdzēsības caurulēs, gluži pretēji, dūmgāzes pārvietojas cauruļu iekšpusē, un ūdens mazgā caurules no ārpuses.

Pēc ūdens un tvaika-ūdens maisījuma kustības principa tvaika ģeneratorus iedala vienībās ar dabisko cirkulāciju un piespiedu cirkulāciju. Pēdējie ir sadalīti tiešās plūsmas un ar daudzkārtēju piespiedu cirkulāciju.

Ievietošanas piemēri dažādu jaudu un mērķu katlu katlos, kā arī citās iekārtās ir parādīti attēlā. 14-16.

Rīsi. piecpadsmit.

Rīsi. sešpadsmit. Sadzīves katlu un citu iekārtu izvietošanas piemēri