Jak klasyfikuje się kotłownie według ich przeznaczenia. Ogólne informacje o instalacjach kotłowych, typach kotłów do zaopatrzenia w ciepło budynku. Rodzaje energii i metody jej wytwarzania

Dopływ ciepła

Systemy ciepłownicze charakteryzują się kombinacją trzech głównych ogniw: źródła ciepła, sieci ciepłownicze i lokalne systemy zużycia ciepła (użytkowania ciepła) poszczególnych budynków i budowli.

Używając paliwa organicznegoźródłem energii cieplnej może być kotłownia lub elektrociepłownia, w elektrowniach jądrowych paliwo jądrowe służy do wytwarzania energii cieplnej, w niektórych przypadkach stosuje się paliwa pomocnicze odnawialne źródła ciepła– energia geotermalna, energia promieniowania słonecznego itp.

Rodzaje paliw

Zgodnie z definicją D. I. Mendelejewa „paliwo jest palną substancją celowo spalaną w celu wytworzenia ciepła”.

dobrze znany główne rodzaje paliw- drewno opałowe, torf, węgiel, łupek, pozostałości olejowe, gaz. Wszystkie są związkami organicznymi zdolnymi do reagowania z tlenem atmosferycznym w wysokich temperaturach, podczas których uwalniane jest ciepło.

Paliwo wydobywane jest w dużych ilościach, jego zasoby w przyrodzie są bardzo duże. Tlen potrzebny do reakcji pobierany jest z otaczającego powietrza. W wyniku reakcji powstają silnie podgrzane spaliny, których ciepło wykorzystywane jest w kotłowni. Schłodzone gazy są uwalniane do atmosfery przez komin.

Do spalania puszki można stosować zarówno paliwa naturalne, jak i sztuczne, otrzymywane po przetworzeniu paliwa naturalnego w celu wyizolowania z niego wartościowych produktów, do których należą żywice, benzyny, benzeny, mineralne oleje smarowe, farby, produkty farmaceutyczne, siarczan amonu, który jest wykorzystywany na potrzeby rolnictwa itp.

Paliwo stałe:

a) naturalne – drewno opałowe, węgiel, antracyt, torf;

b) sztuczne – węgiel drzewny, koks i sproszkowany, który otrzymuje się z rozdrobnionych węgli.

Płynne paliwo:

a) naturalny – olej;

b) sztuczne - benzyna, nafta, olej opałowy, żywica.

paliwo gazowe:

a) ziemny – gaz ziemny;

b) sztuczny - gaz generatorowy uzyskiwany podczas zgazowania różnego rodzaju paliw stałych (torf, drewno opałowe, węgiel itp.), koksowniczy, wielkopiecowy, oświetleniowy i inne gazy.

Rodzaje kotłowni

Kotłownia stacjonarna nie jest już jedyną możliwością autonomicznego ogrzewania. Sprzęt potrzebuje pomieszczenia - ale jego lokalizacja może być dowolna.

Kotłownie blokowe na przykład może znajdować się zarówno w piwnicy, jak i na dachu (jeśli jest spełniony szereg warunków). Ponadto same kotłownie stały się znacznie bardziej niezawodne. Wynika to przede wszystkim z faktu, że producenci zaczęli oferować instalacje „pod klucz”: cały niezbędny sprzęt jest już zmontowany w blokach lub w module i można rozpocząć instalację. W związku z tym istnieją dwa rodzaje kotłowni: kotły blokowe i modułowe. Oba typy konstrukcji są wygodne pod względem transportu (z reguły przewozi się je koleją lub drogą).

Główne wyposażenie kotłowni: bojler, pompa wody, zbiornik na ciecz, rury, palnik. Niektórzy kupują również dodatkowe wyposażenie, które pomaga zaoszczędzić pieniądze: kotły nielotne, kotły z funkcją elektrycznego zapłonu, kotły żeliwne dwukierunkowe i kombinowane.

Stosunkowo niedawno pojawił się rynek urządzeń termicznych TKU - kotłownie przenośne. Zapotrzebowanie na nie pojawiło się wraz z pojawieniem się nowych branż, które zlokalizowane są w budynkach niepodłączonych do centralnego ogrzewania. Zaletą nowości jest to, że jest dość łatwy w transporcie (modułowa konstrukcja posiada kółka), jest łatwy w obsłudze i nie wymaga stałej obecności operatora. Ponadto, z reguły TCU są w pełni zautomatyzowane, więc zarządzanie nimi jest dość łatwe. Jednocześnie jest w stanie generować wystarczającą ilość ciepła i nie wymaga podłączenia do komunikacji.

Klasyfikacja kotłowni.

W zależności od lokalizacji instalacji istnieją:

Dach;

· Wbudowany w budynek;

Blokowe modułowe;

· Rama.

W systemie każdego ogrzewania jego głównym elementem jest kocioł. Pełni główną funkcję - ogrzewanie. W zależności od tego, na jakiej podstawie pracuje cały system, a w szczególności kocioł, są następujące: rodzaje kotłów :

§ Kotły parowe

§ Podgrzewanie wody;

§ Mieszane;

§ Kociołki na olej diatermiczny.

Każdy system grzewczy działa, jak wcześniej wspomniano, z jednego lub drugiego rodzaj surowy materiał, paliwo lub zasób naturalny. W W zależności od tego kotły dzielą się na:

· Paliwo stałe. W tym celu stosuje się drewno opałowe, węgiel i inne rodzaje paliw stałych.

Paliwo płynne - olej, benzyna, olej opałowy i inne.

· Gaz.

· Mieszane lub łączone. Przewiduje się stosowanie różnych rodzajów i rodzajów paliwa.

Zgodnie z ich przeznaczeniem kotły dzielą się na:

1) Energia (dla elektrowni cieplnych)

2) Produkcja ciepła.

W zależności od lokalizacji palenisk istnieją:

1) Z wewnętrznym paleniskiem (np. MZK)

2) Z zewnętrznym (dolnym) paleniskiem (np. DKVR)

3) Ze zdalnym paleniskiem (np. DE)

Zgodnie z metodą spalania paliwa:

1) Warstwowy (rusztowy) - do spalania paliwa stałego zbrylanego.

2) Komora - w zawiesinie spalane są paliwa gazowe, płynne i stałe pyłowe.

Zgodnie z ruchem spalin i wody kotły dzielą się na:

1) Rura gazowa, w której produkty spalania przechodzą przez rury lub rurę parową, a woda przepływa wokół rur i rury parowej.

2) Kotły wodnorurkowe, w których woda (mieszanka parowo-wodna) przepływa przez rury powierzchni grzewczej kotła, a produkty spalania myją te rury i oddają ciepło wodzie.

Według cech konstrukcyjnych kotły dzielą się na:

1) Cylindryczny

2) Pozioma rura wodna

3) Pionowa rura wodna z jednym lub kilkoma bębnami

Zgodnie z ruchem przepływu wody lub pary wodnej wewnątrz kotła:

1) Cyrkulacja naturalna - realizowana jest dzięki ciśnieniu napędzającemu wytworzonemu przez różnicę ciężaru słupa wody w rurach opadowych i słupa mieszanki parowo-wodnej w rurach podnoszących.

2) Wymuszony ruch chłodziwa (przeprowadzany za pomocą sztucznych stymulatorów - pomp), który z kolei jest realizowany przez wielokrotny wymuszony obieg i zgodnie ze schematem jednokrotnego przepływu.

W nowoczesnych kotłowniach ciepłowniczych i ciepłowniczo-przemysłowych do produkcji pary stosuje się głównie kotły z obiegiem naturalnym, a do produkcji ciepłej wody kotły z wymuszonym ruchem nośnika ciepła, działające na zasadzie jednoprzejściowej.

Nowoczesne kotły parowe z naturalnym obiegiem zbudowane są z pionowych rur umieszczonych pomiędzy dwoma kolektorami (bębnami). Jeden kawałek rur o nazwie „ rury podnoszące”, ogrzewana jest pochodnią i produktami spalania paliwa, a druga, zwykle nieogrzewana część rur, znajduje się na zewnątrz zespołu kotłowego i nosi nazwę „ upuść rury”. W ogrzewanych rurach wznośnych woda jest podgrzewana do wrzenia, częściowo odparowuje i wchodzi do bębna kotła w postaci mieszanki parowo-wodnej, gdzie jest rozdzielana na parę i wodę. Wchodzi do dolnego kolektora (bębna) z górnego bębna przez nieogrzewane rury spustowe. Współczynnik cyrkulacji (stosunek natężenia przepływu wody przechodzącej przez obwód cyrkulacyjny do natężenia przepływu wytworzonej w nim pary) w takich kotłach waha się od 10 do 100.

W kotłach parowych z wielokrotnym obiegiem wymuszonym powierzchnie grzewcze wykonane są w postaci wężownic tworzących obiegi cyrkulacyjne. Współczynnik cyrkulacji w tych kotłach waha się od 5 do 10.

W kotłach parowych jednoprzejściowych współczynnik cyrkulacji wynosi jeden, tj. Woda zasilająca, nagrzewając się, zamienia się sukcesywnie w mieszaninę parowo-wodną, ​​parę nasyconą i przegrzaną. W kotłach na gorącą wodę, poruszając się po obiegu cyrkulacyjnym, woda podgrzewana jest w jednym obrocie od temperatury początkowej do końcowej.

Kotłownia to specjalistyczna konstrukcja, budynek lub pomieszczenie przeznaczone do wytwarzania energia cieplna. Transport energii cieplnej do odbiorców odbywa się za pośrednictwem głównych sieci - sieci ciepłowniczych i rurociągów parowych. Kotły mogą być wykorzystywane zarówno do centralnego dostarczania ciepła i pary, jak i do zasilania lokalnych obiektów.

Ogólna zasada działania kotłowni polega na podgrzaniu chłodziwa do wysokich temperatur w celu późniejszego wykorzystania w systemach zaopatrzenia w parę i ogrzewania.

Na przykładzie pracy kotła parowego i gorącej wody wytwarzanie energii cieplnej rozpoczyna się od obowiązkowego procesu przygotowania płynu roboczego (wody). W tym celu stosuje się specjalne, które oczyszczają wodę z zanieczyszczeń i chronią urządzenia kotłowe przed tworzeniem się kamienia i osadów mineralnych. Ponadto przygotowana woda przez system rur wchodzi do głównego elementu kotłowni - kotła, w którym w wyniku ogrzewania woda zamienia się w parę, a w kotły ciepłej wody– nagrzewa się do wymaganej temperatury.

W zależności od rodzaju chłodziwa kotłownie dzielą się na:

• Kotłownie przemysłowe- wytwarzać parę wykorzystywaną do realizacji procesów technologicznych w przedsiębiorstwach przemysłowych;
• Kotłownie grzewcze– woda podgrzana do +95° +115° służy do ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę obiektów mieszkalnych i przemysłowych;
• Kotłownie kombinowane- jednoczesne korzystanie z kotłów parowych i gorącą wodę, pozwala na wytwarzanie energii cieplnej w postaci pary i gorącej wody;
• Kotły z olejem diatermicznym- w przeciwieństwie do kotłów parowych i wodnych, jako nośnik ciepła stosuje się mineralny lub syntetyczny olej diatermiczny. są stosowane głównie w wysoce odpowiedzialnych przedsiębiorstwach przemysłowych, których przepływ pracy zależy od utrzymania stałej temperatury chłodziwa.

W zależności od rodzaju stosowanego paliwa rozróżnia się następujące typy kotłów:

• Kotły gazowe- obecnie większość kotłowni pracuje na gazie ziemnym, gdyż błękitne paliwo jest najbardziej korzystne ekonomicznie i ekologicznie. szeroko stosowane jako źródła ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę dla obiektów cywilnych i przemysłowych;
• Kotły na paliwo stałe– w zależności od zastosowanego sprzętu jako paliwo można wykorzystać: węgiel, torf, drewno opałowe, sprasowane odpady z przemysłu wyrębowego i rolniczego. Oczywistą wadą takich kotłowni jest konieczność instalowania systemów zasilania paliwem i odpopielania. Najczęstsze kotłownie tego typu to i;
• Kotły na paliwo płynne- są najczęstszymi z niezależnych źródeł zaopatrzenia w ciepło. Jako paliwo stosowane są różne rodzaje produktów ropopochodnych: benzyna, olej napędowy, smary (w tym zużyte);
• Kotły elektryczne- Kotły tego typu są najdroższe w eksploatacji. Pozytywną stroną takich kotłowni jest bezpieczeństwo, przyjazność dla środowiska, dostępność.

Według rodzaju rozmieszczenia rozróżnia się następujące typy kotłowni:

• Kotły dachowe- znajdują zastosowanie przy budowie i przebudowie obiektów w ciasnych warunkach miejskich w przypadku braku możliwości postawienia kotłowni na działce lub w przypadku braku lub niemożności wykorzystania mocy ciepłowniczych. Udoskonalenie wyposażenia technologicznego oraz podwyższenie standardów przeciwpożarowych pozwala na umieszczenie ich na niemal każdym budynku;
• Kotłownie blokowo-modułowe- ze względu na wysoki stopień gotowości fabrycznej zastosowanie tego typu kotłowni pozwala na montaż i uruchomienie kotłowni w możliwie najkrótszym czasie. Zwiększenie mocy uzyskuje się poprzez dodanie dodatkowej jednostki. W zależności od lokalizacji kotłownie mogą być wolnostojące, dobudowane, zabudowane, zadaszone;
• Kotłownie szkieletowe- wyposażenie kotła jest umieszczone na ramie nośnej w postaci oddzielnych bloków do późniejszej instalacji w istniejącym pomieszczeniu;
• Kotłownie stacjonarne– stosowane, gdy wymagana moc przekracza 30 MW. to konstrukcja kapitałowa, polegająca na wykonaniu fundamentów, konstrukcji nośnych, przegród i dachów.

W zależności od stopnia automatyzacji procesów wyróżnia się następujące typy kotłowni:

• Kotły ręczne- są to małe kotłownie, w których zaopatrzenie w paliwo oraz odpopielanie i żużel odbywa się ręcznie przez obsługę;
• Kotłownie zmechanizowane- kotłownie wyposażone są w mechaniczne środki podawania paliwa (przenośniki lub wyciągi pochyłe), wstępne przygotowanie paliwa (kruszarki węgla, łapacze metali, wiórów itp.), odpopielanie i żużel;
• Zautomatyzowane kotłownie- do tego typu należą kotłownie o wysokim stopniu automatyzacji procesów. Te kotły są.

Z naszymi ekspertami na jednym z prezentowanych na stronie telefonów. Doradzą i pomogą dobrać odpowiedni sprzęt do Twoich potrzeb. , możesz również otrzymać bezpłatną kalkulację kosztów przyszłej kotłowni.

· Kotły energetyczne przeznaczone są do wytwarzania pary dla instalacji turbin parowych.

· Zakłady produkcyjne i ciepłownicze wytwarzają parę wodną i gorącą wodę na potrzeby technologiczne produkcji oraz systemy ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę.

· Kotły przemysłowe przeznaczone są do zaopatrywania przedsiębiorstwa w parę i gorącą wodę.

· Kotły grzewcze wytwarzają parę wodną i gorącą wodę do instalacji grzewczych, wentylacyjnych i ciepłej wody.

Schemat ideowy kotłowni produkcyjno-grzewczej z kotłem parowo-gorącym

PK - kocioł parowy D - odgazowywacz NS - sieciowa pompa wodna

VK - kocioł c.w.u. HVO - chemiczne uzdatnianie wody NP - pompa wody zasilającej

HX - pompa zimnej wody HP - pompa recyrkulacyjna P - podgrzewacz wody

NPP - pompa wody uzupełniającej

Klasyfikacja kotłów według organizacji ruchu wody i pary

Schemat z naturalnym obiegiem.

Zamknięty obieg cyrkulacji naturalnej składa się z dwóch systemów rur: ogrzewanej i nieogrzewanej, połączonych u góry w bęben, u dołu w kolektor. Objętość kotła wypełnionego wodą nazywana jest objętością wody, a górna część zajmowana przez parę nazywana jest objętością pary. Powierzchnia oddzielająca objętość wody i pary nazywana jest lustrem parowania.

Gdy w piecu powstają wysokie temperatury, woda wrze w ogrzewanych rurach i wypełnia rury mieszaniną pary i wody o gęstości ρ cm Rury nieogrzewane są wypełnione wodą o gęstości ρ '. W konsekwencji dolny punkt obiegu - kolektor - podlega z jednej strony ciśnieniu słupa wody wypełniającego nieogrzewane rury, równemu ρ'gH, a z drugiej strony ciśnieniu kolumna mieszaniny parowo-wodnej, która wypełnia ogrzewane rury, równa ρ cm gH. Stworzony w wyniku tego różnica ciśnień

S dv \u003d ρ cm gN– ρ'gН \u003d gН (ρ'-ρ cm) powoduje ruch wody w obiegu i nazywany siłą napędową naturalnego krążenia.

We wzorze: H - wysokość konturu, m

ρ 'i ρ cm - gęstość wody i mieszanki parowo-wodnej, kg / m 3

g - przyspieszenie swobodnego spadania, m / s 2

S dv - ciśnienie napędowe, Pa

Ruch wody w obiegu cyrkulacyjnym jest wielokrotny. Oznacza to, że w trakcie jednego cyklu przejścia przez rury parowe woda częściowo odparowuje. Przy naturalnej cyrkulacji masowa zawartość pary na wylocie rur parowych wynosi 3-25%. Przy zawartości pary na wylocie na przykład 10%, aby całkowicie odparować pozostałą objętość wody, musi ona przejść przez obwód jeszcze 9 razy, a tylko 10 razy. W ten sposób następuje dziesięciokrotna cyrkulacja mieszanki para-woda. Dlatego proces powstawania i usuwania pary z obiegu odbywa się w sposób ciągły. Woda zasilająca również w sposób ciągły wpływa do bębna, mieszając się w bębnie z wrzącą wodą z rur wytwarzających parę i wpływając do kanałów opadowych. Dlatego woda cały czas krąży w obiegu w stałej ilości. Aby zmniejszyć opór hydrauliczny, rury podnoszące są umieszczane pionowo lub stromo nachylone.

Stosunek masy wody Ĝ 0 (kg / s) krążącej w obwodzie do ilości pary D (kg / s) utworzonej w nim w jednostce czasu nazywa się szybkością cyrkulacji: K \u003d Ĝ 0 / D

Do kotłów z naturalnym obiegiem К=4..30

Kotłownia (kotłownia) to konstrukcja, w której płyn roboczy (nośnik ciepła) (zwykle woda) jest podgrzewany do systemu grzewczego lub parowego, znajdującego się w jednym pomieszczeniu technicznym. Kotłownie połączone są z odbiorcami za pomocą magistrali grzewczej i/lub rurociągów parowych. Głównym urządzeniem kotłowni są kotły parowe, płomieniówkowe i/lub wodne. Kotły służą do scentralizowanego zaopatrzenia w ciepło i parę lub do lokalnego zaopatrzenia w ciepło budynków.

Kotłownia to zespół urządzeń umieszczonych w specjalnych pomieszczeniach i służących do zamiany energii chemicznej paliwa na energię cieplną pary lub gorącej wody. Jego głównymi elementami są kocioł, urządzenie do spalania (piec), urządzenia zasilające i ciągowe. Generalnie kotłownia jest kombinacją kotła (kotłów) i wyposażenia, w tym następujących urządzeń: doprowadzenie i spalanie paliwa; oczyszczanie, uzdatnianie chemiczne i odpowietrzanie wody; wymienniki ciepła do różnych celów; pompy wody źródłowej (surowej), pompy sieciowe lub cyrkulacyjne - do cyrkulacji wody w systemie zaopatrzenia w ciepło, pompy uzupełniające - do kompensacji zużycia wody przez konsumenta i przecieków w sieci, pompy zasilające do dostarczania wody do kotłów parowych, recyrkulacyjne ( mieszanie); pożywne, kondensacyjne zbiorniki, zasobniki ciepłej wody; wentylatory nadmuchowe i ścieżka powietrza; wyciągi dymu, ścieżka gazowa i komin; urządzenia wentylacyjne; systemy automatycznej regulacji i bezpieczeństwa spalania paliw; osłona termiczna lub panel sterowania.

Kocioł to urządzenie wymiany ciepła, w którym ciepło z produktów spalania gorącego paliwa jest przekazywane do wody. W efekcie w kotłach parowych woda zamieniana jest na parę, a w kotłach na gorącą wodę jest podgrzewana do wymaganej temperatury.

Urządzenie spalające służy do spalania paliwa i zamiany jego energii chemicznej na ciepło rozgrzanych gazów.

Urządzenia podające (pompy, wtryskiwacze) przeznaczone są do dostarczania wody do kotła.

Urządzenie ciągowe składa się z dmuchaw, układu kanałów gazowych, oddymiaczy oraz komina, za pomocą którego do paleniska dostarczana jest niezbędna ilość powietrza oraz ruch produktów spalania przez czopuchy kotła, a także ich usuwanie do atmosfery. Produkty spalania, poruszając się wzdłuż kanałów gazowych i stykając się z powierzchnią grzewczą, przekazują ciepło do wody.

Aby zapewnić bardziej ekonomiczną eksploatację, nowoczesne kotłownie posiadają elementy pomocnicze: ekonomizer wody i nagrzewnicę powietrza, które służą odpowiednio do podgrzewania wody i powietrza; urządzenia do podawania paliwa i odpopielania, do oczyszczania spalin i wody zasilającej; urządzenia kontroli termicznej i urządzenia automatyki, które zapewniają normalną i nieprzerwaną pracę wszystkich części kotłowni.

W zależności od wykorzystania ich ciepła kotłownie dzieli się na energetyczną, ciepłowniczą oraz produkcyjną i ciepłowniczą.

Kotły energetyczne dostarczają parę do elektrowni wytwarzających energię elektryczną i zwykle są częścią kompleksu elektrowni. Kotłownie grzewcze i produkcyjne znajdują się w przedsiębiorstwach przemysłowych i zapewniają ciepło do systemów grzewczych i wentylacyjnych, zaopatrzenia w ciepłą wodę budynków oraz technologicznych procesów produkcyjnych. Kotły grzewcze rozwiązują te same problemy, ale służą do budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej. Są one podzielone na oddzielne, powiązane, tj. przylegające do innych budynków i wbudowane w budynki. Ostatnio coraz częściej budowane są wolnostojące, rozbudowane kotłownie z oczekiwaniem na obsługę zespołu budynków, kwartału mieszkalnego, osiedla.

Montaż kotłowni w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej jest obecnie dozwolony tylko po odpowiednim uzasadnieniu i uzgodnieniu z organami nadzoru sanitarnego.

Kotłownie małej mocy (indywidualne i małe grupowe) składają się najczęściej z kotłów, pomp obiegowych i uzupełniających oraz urządzeń ciągu. W zależności od tego wyposażenia określa się głównie wymiary kotłowni.

2. Klasyfikacja kotłowni

Kotłownie w zależności od charakteru odbiorców dzielą się na energię, produkcję oraz ogrzewanie i ogrzewanie. W zależności od rodzaju otrzymanego nośnika ciepła dzieli się je na parę (do wytwarzania pary) i gorącą wodę (do wytwarzania gorącej wody).

Kotłownie energetyczne wytwarzają parę do turbin parowych w elektrociepłowniach. Takie kotłownie wyposażone są z reguły w kotłownie dużej i średniej mocy, które wytwarzają parę o podwyższonych parametrach.

Kotłownie przemysłowe (zwykle para) wytwarzają parę nie tylko na potrzeby przemysłu, ale także do ogrzewania, wentylacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę.

Kotłownie grzewcze (głównie wodne, ale mogą być również parowe) przeznaczone są do obsługi systemów grzewczych dla obiektów przemysłowych i mieszkalnych.

W zależności od skali zaopatrzenia w ciepło kotłownie grzewcze mają charakter lokalny (indywidualny), grupowy i okręgowy.

Kotłownie lokalne są zwykle wyposażone w kotły wodne z podgrzewaniem wody do temperatury nie wyższej niż 115 ° C lub kotły parowe o ciśnieniu roboczym do 70 kPa. Takie kotłownie są przeznaczone do dostarczania ciepła do jednego lub kilku budynków.

Kotłownie grupowe dostarczają ciepło do grup budynków, osiedli lub małych dzielnic. Wyposażone są zarówno w kotły parowe, jak i wodne o większej mocy cieplnej niż kotły do ​​kotłowni lokalnych. Kotłownie te znajdują się zazwyczaj w specjalnie wybudowanych oddzielnych budynkach.

Kotłownie ciepłownicze służą do dostarczania ciepła do dużych obszarów mieszkalnych: są wyposażone w stosunkowo wydajne kotły wodne lub parowe.

Ryż. jeden.

Ryż. 2.

Ryż. 3.

Ryż. 4.

Zwyczajowo przedstawia się warunkowo poszczególne elementy schematu obwodu kotłowni w postaci prostokątów, kół itp. i połączyć je ze sobą liniami (ciągłymi, kropkowanymi) oznaczającymi rurociąg, rurociągi parowe itp. Istnieją znaczne różnice w schematach ideowych kotłowni parowych i kotłowych. Kotłownia parowa (rys. 4, a) dwóch kotłów parowych 1, wyposażona w indywidualne ekonomizery wody 4 i powietrza 5, zawiera grupowy popielnik 11, do którego spaliny są doprowadzane wzdłuż wieprza zbiorczego 12. Do zasysania spaliny w przestrzeni pomiędzy popielnikiem 11 a oddymiaczami 7 z silnikami elektrycznymi 8 są zainstalowane w kominie 9. Zasuwy (klapy) 10 są instalowane w celu obsługi kotłowni bez oddymiania.

Para z kotłów oddzielnymi przewodami parowymi 19 wchodzi do wspólnego przewodu parowego 18 i przez niego do odbiornika 17. Po oddaniu ciepła para skrapla się i wraca przewodem kondensatu 16 do kotłowni w zbiorczym zbiorniku kondensatu 14. Dodatkowo woda jest dostarczana do zbiornika kondensatu rurociągiem 15 z wodociągu lub chemicznego uzdatniania wody (w celu skompensowania objętości niezwróconej od odbiorców).

W przypadku utraty części kondensatu u odbiorcy, mieszanina kondensatu i dodatkowej wody jest dostarczana ze zbiornika kondensatu pompami 13 rurociągiem zasilającym 2, najpierw do ekonomizera 4, a następnie do kotła 1. Powietrze niezbędne do spalania zasysane jest przez odśrodkowe wentylatory ciągu 6 częściowo z kotłowni pomieszczenia, częściowo z zewnątrz i kanałami powietrznymi 3 doprowadzane jest najpierw do nagrzewnic powietrza 5, a następnie do palenisk kotłów.

Kotłownia na gorącą wodę (ryc. 4, b) składa się z dwóch kotłów na gorącą wodę 1, jednego ekonomizera grupowego 5 obsługującego oba kotły. Spaliny wychodzące z ekonomizera przez wspólny króciec zbiorczy 3 trafiają bezpośrednio do komina 4. Woda nagrzana w kotłach wchodzi do wspólnego rurociągu 8, skąd jest dostarczana do odbiorcy 7. Po oddaniu ciepła najpierw schłodzona woda przesyłane rurociągiem powrotnym 2 do ekonomizera 5, a następnie z powrotem do kotłów. Woda w obiegu zamkniętym (kocioł, odbiorca, ekonomizer, kocioł) jest przemieszczana przez pompy obiegowe 6.

Ryż. 5. : 1 - pompa obiegowa; 2 - palenisko; 3 - przegrzewacz; 4 - górny bęben; 5 - podgrzewacz wody; 6 - nagrzewnica powietrza; 7 - komin; 8 - wentylator promieniowy (oddymianie); 9 - wentylator do nawiewu powietrza do nagrzewnicy

Na ryc. Fig. 6 przedstawia schemat zespołu kotłowego z kotłem parowym posiadającym górny bęben 12. W dolnej części kotła znajduje się palenisko 3. Dysze lub palniki 4 służą do spalania paliwa płynnego lub gazowego, przez które paliwo dostarczane jest do piec wraz z powietrzem. Kocioł ograniczony ścianami ceglanymi - mur 7.

Podczas spalania paliwa uwalniane ciepło podgrzewa wodę do wrzenia w sitach rurowych 2 zainstalowanych na wewnętrznej powierzchni paleniska 3 i zapewnia jej przemianę w parę wodną.

Rys. 6.

Spaliny z paleniska trafiają do kanałów spalinowych kotła, utworzonych przez wyłożenie i specjalne przegrody zamontowane w wiązkach rur. Podczas ruchu gazy myją wiązki rur kotła i przegrzewacza 11, przechodzą przez ekonomizer 5 i nagrzewnicę powietrza 6, gdzie są również chłodzone w wyniku przenoszenia ciepła do wody wchodzącej do kotła i powietrza dostarczanego do piec. Następnie znacznie schłodzone gazy spalinowe są usuwane za pomocą wyciągu dymu 17 przez komin 19 do atmosfery. Spaliny z kotła mogą być również odprowadzane bez oddymiania pod wpływem naturalnego ciągu kominowego.

Woda ze źródła zaopatrzenia w wodę rurociągiem zasilającym jest dostarczana pompą 16 do ekonomizera wody 5, skąd po podgrzaniu wchodzi do górnego bębna kotła 12. Napełnianie bębna kotła wodą jest kontrolowane przez szkło wskaźnikowe zainstalowane na bębnie. W tym przypadku woda odparowuje, a powstała para jest gromadzona w górnej części górnego bębna 12. Następnie para wchodzi do przegrzewacza 11, gdzie jest całkowicie suszona z powodu ciepła spalin, a jej temperatura wzrasta .

Z przegrzewacza 11 para wchodzi do głównego rurociągu parowego 13, a stamtąd do odbiornika, a po użyciu skrapla się i powraca w postaci gorącej wody (kondensatu) z powrotem do kotłowni.

Straty kondensatu u konsumenta są uzupełniane wodą z sieci wodociągowej lub z innych źródeł zaopatrzenia w wodę. Woda przed wejściem do kotła poddawana jest odpowiedniej obróbce.

Powietrze potrzebne do spalania paliwa pobierane jest z reguły ze szczytu kotłowni i jest dostarczane przez wentylator 18 do nagrzewnicy powietrza 6, gdzie jest ogrzewane, a następnie przesyłane do paleniska. W kotłowniach o małej mocy zwykle nie ma nagrzewnic powietrza, a zimne powietrze jest dostarczane do paleniska albo przez wentylator, albo w wyniku rozrzedzenia w palenisku wytworzonego przez komin. Kotłownie wyposażone są w urządzenia do uzdatniania wody (nie pokazane na schemacie), oprzyrządowanie i odpowiedni sprzęt automatyki, co zapewnia ich nieprzerwaną i niezawodną pracę.

Ryż. 7.

Do prawidłowego montażu wszystkich elementów kotłowni służy schemat elektryczny, którego przykład pokazano na ryc. dziewięć.

Ryż. dziewięć.

Kotłownie na gorącą wodę są przeznaczone do produkcji ciepłej wody wykorzystywanej do ogrzewania, zaopatrzenia w ciepłą wodę i innych celów.

Aby zapewnić normalną pracę kotłownie z kotłami ciepłej wody są wyposażone w niezbędną armaturę, oprzyrządowanie i automatykę.

Kotłownia wodna posiada jeden nośnik ciepła - wodny, w przeciwieństwie do kotłowni parowej, która posiada dwa nośniki ciepła - wodny i parowy. W związku z tym w kotłowni parowej konieczne jest posiadanie oddzielnych rurociągów pary i wody oraz zbiorników do zbierania kondensatu. Nie oznacza to jednak, że schematy kotłów na gorącą wodę są prostsze niż parowe. Kotłownie wodne i parowe różnią się złożonością w zależności od rodzaju stosowanego paliwa, konstrukcji kotłów, pieców itp. Zarówno kotłownie parowe, jak i wodne zawierają zwykle kilka jednostek kotłowych, ale nie mniej niż dwa i nie więcej niż cztery do pięciu. Wszystkie są połączone wspólną komunikacją - rurociągami, gazociągami itp.

Urządzenie kotłów o mniejszej mocy pokazano poniżej w paragrafie 4 tego tematu. W celu lepszego zrozumienia budowy i zasady działania kotłów o różnej mocy, pożądane jest porównanie konstrukcji tych kotłów o mniejszej mocy z opisanymi powyżej urządzeniami większych kotłów i znalezienie w nich głównych elementów, które wykonują to samo funkcje, a także zrozumieć główne przyczyny różnic w projektach.

3. Klasyfikacja jednostek kotłowych

Kotły jako urządzenia techniczne do produkcji pary lub gorącej wody wyróżniają się różnorodnością form konstrukcyjnych, zasad działania, stosowanych paliw oraz wskaźników wydajności. Ale zgodnie z metodą organizacji ruchu mieszaniny wody i pary z wodą wszystkie kotły można podzielić na dwie następujące grupy:

Kotły z naturalnym obiegiem;

Kotły z wymuszonym ruchem chłodziwa (mieszanka wody, pary i wody).

W nowoczesnych kotłowniach grzewczych i ciepłowniczych przemysłowych do produkcji pary stosuje się głównie kotły z naturalnym obiegiem, a do produkcji ciepłej wody - kotły z wymuszonym ruchem chłodziwa, działające na zasadzie przepływu bezpośredniego.

Nowoczesne kotły parowe z naturalnym obiegiem wykonane są z pionowych rur umieszczonych pomiędzy dwoma kolektorami (bęben górny i dolny). Ich urządzenie pokazano na rysunku na ryc. 10, zdjęcie górnego i dolnego bębna wraz z łączącymi je rurami - na ryc. 11, oraz umieszczenie w kotłowni - na ryc. 12. Jedna część rur, zwana podgrzewanymi „rurami do podnoszenia”, jest ogrzewana palnikiem i produktami spalania paliwa, a druga, zwykle nie ogrzewana część rur, znajduje się na zewnątrz zespołu kotłowego i nazywana jest „rurami spustowymi”. ”. W ogrzewanych rurach wznośnych woda jest podgrzewana do wrzenia, częściowo odparowuje i wchodzi do bębna kotła w postaci mieszanki parowo-wodnej, gdzie jest rozdzielana na parę i wodę. Przez nieogrzewane rury opadowe woda z górnego bębna wpływa do dolnego kolektora (bębna).

Ruch chłodziwa w kotłach z naturalną cyrkulacją odbywa się dzięki ciśnieniu napędzającemu wytworzonemu przez różnicę mas słupa wody w rurze opadowej i słupa mieszanki parowo-wodnej w rurach wznośnych.

Ryż. dziesięć.

Ryż. jedenaście.

Ryż. 12.

W kotłach parowych z wielokrotnym obiegiem wymuszonym powierzchnie grzewcze wykonane są w postaci wężownic tworzących obiegi cyrkulacyjne. Ruch mieszaniny wody i pary wodnej w takich obwodach odbywa się za pomocą pompy obiegowej.

W kotłach parowych jednoprzejściowych współczynnik cyrkulacji wynosi jeden, tj. Woda zasilająca, nagrzewając się, zamienia się sukcesywnie w mieszaninę parowo-wodną, ​​parę nasyconą i przegrzaną.

W kotłach na gorącą wodę, poruszając się po obiegu cyrkulacyjnym, woda podgrzewana jest w jednym obrocie od temperatury początkowej do końcowej.

W zależności od rodzaju nośnika ciepła kotły dzielą się na kotły wodne i parowe. Głównymi wskaźnikami kotła ciepłej wody są moc cieplna, czyli moc cieplna i temperatura wody; Głównymi wskaźnikami kotła parowego są wydajność pary, ciśnienie i temperatura.

Kotły wodne, których zadaniem jest uzyskanie ciepłej wody o określonych parametrach, służą do zasilania w ciepło instalacji grzewczych i wentylacyjnych, odbiorców domowych i technologicznych. Kotły wodne, zwykle pracujące na zasadzie jednoprzejściowej ze stałym przepływem wody, instalowane są nie tylko w elektrociepłowniach, ale także w ciepłowniach, kotłowniach ciepłowniczych i przemysłowych jako główne źródło zaopatrzenia w ciepło.

Ryż. trzynaście.

Ryż. czternaście.

Ze względu na względny ruch mediów wymiany ciepła (spaliny, woda i para) kotły parowe (wytwornice pary) można podzielić na dwie grupy: kotły wodnorurkowe i kotły płomieniówkowe. W wodnorurkowych wytwornicach pary woda i mieszanina parowo-wodna przemieszczają się wewnątrz rur, a spaliny myją rury z zewnątrz. W Rosji w XX wieku używano głównie kotłów wodnorurowych Szuchowa. Natomiast w płomieniówkach spaliny przemieszczają się wewnątrz rur, a woda myje rury z zewnątrz.

Zgodnie z zasadą ruchu mieszaniny wody i pary wodnej wytwornice pary dzielą się na jednostki z obiegiem naturalnym i obiegiem wymuszonym. Te ostatnie dzielą się na przepływ bezpośredni i z wielokrotnym wymuszonym obiegiem.

Przykłady umieszczenia w kotłach kotłowych o różnych pojemnościach i przeznaczeniu, a także innych urządzeniach pokazano na ryc. 14-16.

Ryż. piętnaście.

Ryż. szesnaście. Przykłady rozmieszczenia domowych kotłów i innego sprzętu