Котельная труба как ключевой элемент оборудования тепловых систем

Котельная труба как ключевой элемент оборудования тепловых систем

Котельная труба как ключевой элемент оборудования тепловых систем

Котельные установки предназначаются для выработки и от­пуска водяного пара или подогретой воды.

При выработке пара они именуются паровыми котельными установками, при по­догреве воды — водогрейными котельными установками.

В паровых котельных установках рабочее тело (вода) меняет свое агрегатное состояние, переходя из жидкого состояния в па­рообразное; в водогрейных котельных установках изменения аг­регатного состояния воды не происходит.

Процесс получения водяного пара или подогретой воды осу­ществляется в котельном агрегате, состоящем из основных и вспомогательных элементов.

К основным элементам котельного агрегата относятся: топочное устройство, котел, пароперегрева­тель (в паровом кртельном агрегате), водяной эконо­майзер и воздухоподогреватель (рис. 1).

В топке (топочном устройстве) происходит процесс сгора­ния топлива, сопровождающийся выделением тепла. Это тепло воспринимается поверхностями нагрева котла для парообразова­ния (в паровых котлах) или подогрева воды (в водогрейных котлах).

В том случае, когда требуется перегретый пар, котел снабжают пароперегревателем, состоящим из трубча­тых змеевиков, воспринимающих теплоту продуктов сгорания топлива; по этим змеевикам пропускается насыщенный пар из котла.

Для обеспечения передачи тепла дымовых газов стенкам котла в последнем устраиваются газоходы, в них располо­жены поверхности нагрева котла, омываемые с одной стороны дымовыми газами, а с другой стороны — водой, заполняющей водяное пространство котла.

В водогрейных котлах водяное про­странство равно всему объему металлической части котла; в па­ровых котлах часть объема котла заполнена водей и составляет его водяное пространство, а другая часть заполнена паром и называется паровым пространством котла. Поверхность, разделяющая водяное пространство котла от паро­вого, называется зеркалом испарения.

Котлы, служащие для отопительно-производственных целей, могут быть подразделены на две категории:

А) водогрейные котлы с температурой подогретой воды не свыше 115° С и паровые котлы с давлением пара не свыше 0,7 ага;

Б) водогрейные котлы с температурой подогретой воды свыше 115° С и паровые котлы с давлением пара свыше 0,7 ати.

Котлы первой категории считаются более безопасными, и по­этому к ним предъявляются иные конструктивные и технологиче­ские требования, чем к котлам второй категории.

Дымовые газы, выходящие из топки, омывают поверхность нагрева котла, отдают ей часть заключенного в них тепла и по-

Рис. 1. Схема котельного агрегата:

У —топка; 2 — котел; 3 — пароперегреватель; 4 — дымоходы; 5 —водяной эко­номайзер; 6 — заслонка; 7 — боров; 8 — дымовая труба; 9 — питательный бак;

10 — добавочная вода; II — питательный насос; 12 — возврат конденсата; 13 — воздух; 14 — топливо; 15 — перегретый пар; 16 — насыщенный пар; 17 — го­рячая вода.

Кидают котел с более или менее высокой температурой.

Для до­полнительного использования тепла, содержащегося в дымовых газах, уходящих из котла, за последним устанавливаются так называемые хвостовые поверхности нагрева: водяной эко­номайзер, в котором подогревается вода; идущая на питание котла, и воздушный подогреватель, в котором подо­гревается воздух, направляемый в топку для обеспечения его – рания топлива. В зависимости от местных условий хвостовые по­верхности нагрева в котельном агрегате иногда не устанавлива­ются или устанавливается только одно из описанных устройств.

Кроме перечисленного основного оборудования, котельный агрегат должен иметь вспомогательное оборудование, к которому относятся тяговое устройство, дутьевая уста­новка, питательные или циркуляционные на­сосы, золоулавливающие устройства, трубо­проводы, приборы контроля и автоматики.

https://www.youtube.com/watch?v=mqq5h4_bXMk

Тяговое устройство предназначается для создания разрежения в газоходах котельной установки, необходимого для удаления в атмосферу охлажденных дымовых газов и преодоле­ния сопротивлений при их движении в газоходах установки. К тяговым устройствам принадлежат дымососы (искусствен­ные тяговые устройства) и дымовая труба, которая яв­ляется естественным тяговым устройством.

Дутьевая установка состоит из вентиляторов и воз­духоводов, служащих для подачи воздуха в топку котельного агрегата.

Питательные насосы служат для подачи воды через водяной экономайзер в паровой котел.

В котельной устанавливаются баки питательной зоды, в кото­рые поступает конденсат пара, возвращаемый от потребляющей пар аппаратуры, и подводится добавочная вода. Питательный насос забирает воду из этих питательных баков и подает ее в паровой котел.

Водогрейные котельные установки оборудуются циркуля ционными насосами. В таких установках трубопровод обратной воды отопительной системы присоединяется к циркуля­ционному насосу, который прокачивает воду через котел и затем по нагнетательному трубопроводу — в отопительную систему. Та­ким образом, котел включается в контур циркуляции воды через отопительную систему.

Зюлоулавливающие устройства размещаются в газовом тракте котельной установки для очистки дымовых газов от летучей золы в целях уменьшения загрязнения окружающей территории золой в результате ее уноса через дымовую трубу.

Котельная установка снабжается питательным тру­бопроводом, паропроводом, продувочным тру бопроводом и прочими трубопроводами служебного на­значения.

Для контроля и автоматического регулирования процессов, протекающих в котельной установке, служат приборы теплового контроля и автоматики.

Для обеспечения котельных агрегатов топливом служит обо­рудование топливоподачи, предназначенное для перемещения топлива со склада в котельную и в пределах котельной — к от – дельным котельным агрегатам.

Для уборки из котельной шлака и золы, накапливающихся в топках и газоходах котлов, применяется оборудование золоудаления.

Важное значение в схеме котельной установки имеет водопод* готовка, которая осуществляет умягчение сырой добавочной воды, идущей, для питания котлов. Отопительно-производственные котлы в большинстве случаев снабжаются устройствами для пнутрикотловой водообработки, улучшающими качество котло – иой воды, *

Для обеспечения надлежащих санитарно-гигиенических усло­вий труда котельная установка оборудуется вентиляционными устройствами.

Таким образом, котельная установка представляет собой соче­тание разнообразного оборудования. Производительность этого оборудования во всех звеньях должна находиться в соответствии с теплопроизводительностью котельной. Оборудование котельной установки должно работать экономично, надежно и безаварийно, с наименьшей затратой ручного труда.

Эти требования необходимо учитывать при разработке проекта котельной установки. При этом должны быть учтены достижения и опыт научно-исследовательских организаций, заводов-изготови – телей оборудования и передовых эксплуатационных организаций.

Развитие отопительно-производственных котельных установок в СССР направлено на всемерное повышение экономичности топливоиспользования, в частности при сжигании низкосортных топлив. Важность этой задачи становится бчевидной, если учесть, что каждый процент экономии топлива, расходуемого в Совет­ском Союзе, означает сохранение нескольких сот тысяч тонн условного топлива в год.

За годы довоенных пятилеток освоены экономичные способы сжигания более 60 сортов топлива, созданы новые советские кон­струкции ручных, полумеханических и механических топок для высокоэкономичного сжигания низкосортных топлив.

Если раньше коэффициент полезного действия (к. п. д.) отопительно-производ­ственной котельной установки при сжигании высокосортного топ­лива не превышал 50-60%, то теперь такой к. п. д.

считается низким, характеризующим несовершенство установки.

Развитие котельных установок направлено по пути возможно более полной механизации трудоемких процессов по доставке и разгрузке топлива, обслуживанию топок, уборке золы и шлака и т. д. Созданы советские конструкции устройств для механиза­ции этих процессов; эти устройства все более широко внедря­ются в отопительно-производственные котельные установки.

Вместе с развитием в СССР газовой промышленности нача­лось применение в отопительно-производственных котельных установках газообразного топлива; это значительно улучшает са­нитарно-технические условия местности, где расположена котель­ная установка, а также облегчает нормальные условия эксплуа­тации котлов.

Для повышения культуры и экономичности эксплуатации современные котельные установки оснащаются контрольно-изме­рительными приборами и устройствами автоматики; в отопи­тельно-производственных котельных установках эти приборы и устройства должны получить широкое применение.

Котельная труба как ключевой элемент оборудования тепловых

Внутренние и дымовые трубы для котельных являются достаточно специфические конструкции. Характерной изюминкой большинства из них есть отсутствие сварного шва, что снабжает значительное увеличение стойкости к внутренним деформациям.

Ниже мы обрисуем наиболее распространенные изюминки таких труб, и приведем советы по их применению в обустройстве котельных.

Основные виды

Котельными трубами на сегодня именуют две разновидности трубной продукции:

  1. Материалы, каковые употребляются для монтажа внутренних трубопроводов паровых установок.
  2. Изделия, предназначенные для обустройства систем дымоотведения.

Наряду с этим вне зависимости от назначения, чаще такие детали производятся по бесшовной технологии. Именно поэтому внутренняя структура материала стенок сохраняет однородность, в ней отсутствуют территории внутреннего напряжения, что разрешает трубе выдерживать сильный нагрев и большое давление.

По способу производства выделяют следующие типы:

  • Тянутые изделия. Для их изготовления берется заготовка из прочной стали, которая подвергается обработке на особом станке. Наряду с этим за один проход площадь сечения возможно уменьшена на 80-90%, что разрешает создавать трубы с минимальными трудозатратами. На последнем этапе осуществляется выравнивание торцов и окончательная калибровка.
  • Горячекатаные. Делаются из цельных цилиндрических заготовок методом прошивки на особых прессах. В следствии получается полая гильза, которая после этого обрабатывается на прокатном стане , пока внутренний диаметр и толщина стенок не будут приведены к проектным значениям.

Обратите внимание! Существуют ограничения по размеру горячекатаных изделий: наружный диаметр не меньше 20 мм, толщина стены – 2,5 мм и более. Но, для оборудования котельных значительно чаще употребляются более массивные детали.

В случае если принимать к сведенью назначение, то трубную продукцию данной группы возможно условно поделить на:

  • Котельную низкого давления – толстостенные трубы, полученные методом холодной либо тёплой деформации и применяемые при низких давлениях и температурах.
  • Плавниковую – горячекатаные либо холоднотянутые детали с боковыми усиливающими ребрами, ориентированные на работу в условиях повышенного давления. Необходимо подчернуть, что к таким изделиям выдвигаются куда более важные требования по прочности, соответственно, и цена у них будет существенно выше.

Нормативные документы и номенклатура

Внутренние трубопроводы, тепловые агрегаты а также дымовая труба котельной являются конструкции, каковые испытывают очень важные эксплуатационные нагрузки. Вот из-за чего производство деталей для их монтажа может осуществляться лишь в строгом соответствии с нормативами (читайте кроме этого статью “Винипластовая труба – изюминки и область применения”).

В качестве таких документов выступают технические условия:

  • ТУ 14-3-190-2004 – стальные бесшовные конструкции для тепловых установок и их трубопроводов.

Источник: https://dvor-decor.ru/truby-truboprovody/kotelnaya-truba-kak-klyuchevoj-element

Принципиальная схема котельной и отдельных элементов

Котельная труба как ключевой элемент оборудования тепловых систем

Тепловая схема котельной с водогрейными котлами применяется в основном в качестве отопительного устройства. Также ее можно использовать для сушилок. Полученный горячий теплоноситель, который проходит по трубам, доставляет в батареи водоснабжение с высокой температурой.

По сравнению с паровыми конструкциями, такие элементы проще и дешевле по стоимости и монтажу. Эксплуатационные требования не такие жесткие, теплоносителю, перемещающемуся по трубам, оказывается меньше внимания.

Согласно схеме можно привести следующий принцип работы устройства. Сначала вода движется от тепловой сети к насосному оборудованию. Напор должен быть небольшим.

К насосу также поступает подпиточный теплоноситель, который восполняет потерю воды в сети. Сюда же подается нагретая жидкость.

Она часть своего тепла оставляет для того, чтобы поднять температуру сырой воды, а также химически очищенной.

Как показывает схема, для поднятия градуса в емкости, чтобы предупредить коррозию, в трубы поступает нужное количество нагретой жидкости. Она курсирует из котла по линии, называемой рециркуляционной.

Одноименное насосное оборудование качает горячий теплоноситель, отправляя его в батареи.

Если за окном не ниже 0 °C, отапливать помещение слишком сильно не нужно.

Поэтому действует принцип, при котором теплоноситель с высокой температурой от сетевого насоса движется к перепускной линии, не заходя в нагревательный элемент. Тут она смешивается с горячим водоснабжением.

Образуется заданная инженерными расчетами температура теплоносителя, поступающего к сети подачи жидкости. Химически очищенная вода греется и деаэрируется в соответствующем устройстве оборудования. Затем из емкости, где она хранится, жидкость отправляется с помощью подпиточного насосного элемента в линию труб, ведущую ее к батареям.

Бак рабочей воды удерживает ее на месте, пока не понадобится заново обогревать помещение.

Принципиальная схема для котельной закрытого типа

Из-за нагрузок на горячее водоснабжение для больших помещений применяют устройства с суммарным расходом теплоты до 50 м² на 1 Гкал/ч. Такая установка называется котельной с закрытым типом.

Она состоит из 11 элементов:

  1. Водогрейного котла.
  2. Рециркуляционного насоса.
  3. Сетевого поршня.
  4. Одноименной линии.
  5. Насоса сырой жидкости.
  6. Конденсатного.
  7. Такого же бака.
  8. Подогревателя сырой воды.
  9. Деаэратора.
  10. Химически очищенного водоснабжения.
  11. Охладителя выпара.

Описание рабочего процесса

Для контроля расхода природного газа необходимо определить величину утечки сетевой воды.

Это количество равно 2% от всей жидкости, попадающей на линию.

Закрытая тепловая система работает по следующему принципу. Нагревается вода внутри устройства. С помощью насосов она перемещается по трубам и попадает в батарею. Там ее температура падает. После чего жидкость возвращается по обратной линии в отопительный котел. Тут температура воды снова поднимается, и начинается новый круг движения.

В доме или квартире размещается водогрейный котел, а слева от него деаэратор. Под ними находятся насосы и теплообменник. Вода поступает по сетевой линии от бака к батареям. Для этого применяются насос и магистральный трубопровод. Такая линия движения жидкости направляет горячую воду от котла до радиатора.

Тепловая схема для открытой системы

Подобная котельная работает без насосов. Вода перемещается благодаря законам термодинамики. Так как теплоноситель с высокой и низкой температурой имеет разную плотность, а трубы располагаются под уклоном, возможно движение жидкости между емкостью и батареей.

Энергия в системе остается неизменной. Происходит обмен теплотой между водой и окружающей средой. То есть температура передается с одного конца системы в другую.

Открытый контур обладает главным преимуществом — не нужно тратить деньги на дополнительное оборудование в виде насосов.

Как это работает

В системе используется расширенный бак, куда поступает лишняя жидкость. Специальный резервуар удерживает ее, нагревая или охлаждая, в зависимости от температуры водоснабжения. Процесс происходит автоматически. Резервуар располагается сверху над другими компонентами.

Можно выделить 2 этапа работы:

  1. Подача воды, когда тепло отправляется от котла к батарее.
  2. Обратный приток жидкости. В этом случае лишнее количество водоснабжения с высокой температурой поступает в емкость, где оно остывает, а потом движется к котлу.

Выделяют одно- и двухтрубные устройства. Если в котельной 1 магистраль, значит, по ней вода движется в оба направления. В двухтрубных процесс проходит независимо между обратной и прямой подачей теплоносителя.

За счет разной плотности горячая вода движется к батарее под давлением.

Лучше всего установить однотрубную систему. Это проще и дешевле.

Она состоит из:

  • отопительной емкости;
  • батарей;
  • расширительного бака;
  • труб.

В некоторых системах не используется батарея. Применяют трубы диаметром 10 см. В этом случае можно потерять в температуре теплоносителя. Эффективность всей системы резко падает. Ее работа следующая. Используется две трубы — прямая и обратная. По первой теплоноситель движется к батареям, нагревая их, по второй, уже холодный — к котлу, чтобы снова нагреться.

Двухтрубные устройства кажутся сложнее, но расходы за отопление потом будут ниже. Поэтому когда нужно осуществить выбор системы теплоснабжения, следует уделить время обзору всех имеющихся устройств. С одной стороны, открытые котельные проще и дешевле, но более затратные при оплате за отопление. С другой — закрытого типа устройство выглядит сложнее, но дешевле услуги.

Источник: https://bigkotel.ru/vidy-kotlov/printsipialnaya-shema-kotelnoj-i-otdelnyh-elementov

Сп 89.13330.2016 котельные установки. актуализированная редакция снип ii-35-76, сп (свод правил) от 16 декабря 2016 года №89.13330.2016

Котельная труба как ключевой элемент оборудования тепловых систем

СП 89.13330.2016

____________________________________________________________________
Текст Сравнения СП 89.13330.2016 с СП 89.13330.2012 см. по ссылке.- Примечание изготовителя базы данных.

____________________________________________________________________

ОКС 91.140.10

Дата введения 2017-06-17

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ – ООО “СанТехПроект”, НТЦ “Промышленная безопасность”, ФГБОУ ВО НИУ МГСУ, ПКБ ООО “Теплоэнергетика”

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 “Строительство”

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 16 декабря 2016 г. N 944/пр и введен в действие с 17 июня 2016 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 89.13330.

2012 “СНиП II-35-76 Котельные установки”


В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке.

Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети интернет

Настоящий свод правил устанавливает требования к проектированию, строительству, реконструкции, капитальному ремонту, расширению и техническому перевооружению котельных, а также устанавливает требования к их безопасному содержанию и эксплуатационным характеристикам, которые обеспечивают выполнение требований Федерального закона от 30 декабря 2009 г.

N 384-ФЗ “Технический регламент о безопасности зданий и сооружений”, Федерального закона от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ “Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации”, Федерального закона от 22 июля 2008 г.

N 123-ФЗ “Технический регламент о требованиях пожарной безопасности”, Федерального закона от 21 июля 1997 г. N 116-ФЗ “О промышленной безопасности опасных производственных объектов”.

Основными приоритетами настоящего свода правил являются:

– первостепенность требований, направленных на обеспечение безопасной и надежной эксплуатации котельных;

– обеспечение требований безопасности, установленных техническими регламентами, федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности, а также нормативными документами федеральных органов исполнительной власти;

– защита охраняемых законом прав и интересов потребителей строительной продукции путем регламентирования эксплуатационных характеристик систем теплогенерации и теплопотребления;

– применения современных эффективных технологий, новых материалов и оборудования для строительства новых, реконструкции, капитального ремонта, расширения и технического перевооружения существующих котельных;

– обеспечение энергосбережения, энергоэффективности систем теплоснабжения и установления экологических показателей систем генерации теплоты для теплоснабжения и теплопотребления.

Настоящий свод правил разработан авторским коллективом ООО “СанТехПроект” (канд. техн. наук А.Я.Шарипов, инж. А.С.Богаченкова, инж. В.М.Кубланов), ОАО НТЦ “Промышленная безопасность” (д-р техн. наук, проф. B.C.Котельников), ФГБОУ ВО НИУ МГСУ (д-р техн. наук, проф. П.А.Хаванов), ПКБ ООО “Теплоэнергетика” (канд. техн. наук Е.Л.Палей).

1 Область применения

1.

1 Настоящий свод правил следует соблюдать при проектировании, строительстве, реконструкции, капитальном ремонте, расширении и техническом перевооружении котельных, работающих на любом виде топлива с паровыми, водогрейными и пароводогрейными котлами, общей установленной тепловой мощностью 360 кВт и более с давлением пара до 3,9 МПа включительно и с температурой воды не выше 200°С, включая установки для комбинированной выработки электроэнергии.

1.

2 Настоящий свод правил не распространяется на проектирование котельных тепловых электростанций, в том числе пиковых, передвижных котельных, котельных с электродными котлами, котлами-утилизаторами, котлами с высокотемпературными органическими теплоносителями (ВОТ) и другими специализированными типами котлов для технологических целей, на проектирование автономных источников теплоснабжения интегрированных в здания (встроенных, пристроенных, крышных котельных) на автономные теплогенераторные установки теплопроизводительностью до 360 кВт, также на когенерационные установки.

1.

3 Требования к котельным, а также к связанным с ними процессам проектирования (включая изыскания), строительства, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации (сноса), установленные настоящим сводом правил, не применяют вплоть до реконструкции или капитального ремонта к следующим котельным:

1) введенным в эксплуатацию до вступления в силу настоящего свода правил;

2) строительство, реконструкция и капитальный ремонт которых осуществляются в соответствии с проектной документацией, утвержденной или направленной на государственную экспертизу до вступления в силу настоящего свода правил.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 19.101-77 Единая система программной документации. Виды программ и программных документов

ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы.

Автоматизированные системы. Стадии создания

ГОСТ 34.602-89 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы

ГОСТ 2761-84 Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Гигиенические, технические требования и правила выбора

ГОСТ 16860-88 Деаэраторы термические. Типы, основные параметры, приемка, методы контроля

ГОСТ 20995-75 Котлы паровые стационарные давлением до 3,9 МПа.

Показатели качества питательной воды и пара

ГОСТ 21204-97 Горелки газовые промышленные. Общие технические требования

ГОСТ 21563-93 Котлы водогрейные. Основные параметры и технические требования

ГОСТ 51232-98* Вода питьевая.

Общие требования к организации и методам контроля качества________________

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р 51232-98. – Примечание изготовителя базы данных.

Источник: http://docs.cntd.ru/document/456054199

Оборудование котельных установок

Котельная труба как ключевой элемент оборудования тепловых систем

Версия для печати

Газовик — промышленное газовое оборудование Продукция Статьи

Модульные котельные установки (транспортабельные и блочные котельные установки) представляют собой один или несколько блок-модулей (в зависимости от необходимой тепловой мощности) с установленным внутренним технологическим оборудованием и оборудованием для подключения к инженерным сетям. Такие котельные поставляются Заказчику в полной заводской готовности.

Схема и характеристики котельной установки зависят от нескольких факторов: необходимой тепловой мощности, используемого топлива (природный газ, сжиженные газ, попутный нефтяной газ, мазут, дизельное топливо, отработанное масло, уголь, кокс, многотопливные котельные), назначения котельной установки (отопительные или промышленные котельные). Тип топлива является самым главным критерием для дальнейшего подбора оборудования, а именно котлов и горелок. В зависимости от топлива можно выделить газовые котельные,  а так же дизельные, нефтяные, мазутные, твердотопливные котельные.

Основные требования к проектированию и строительству котельных с давлением пара не более 3,9 МПа (40 кгс/см2) и с температурой воды не более 200°С собраны в своде правил СП 89.13330.2012 “Котельные установки. Актуализированная редакция СНиП II-35-76”.

В соответствии с вышеуказанным нормативным документом все котельные установки делятся на две категории:

  • категория I – котельные установки, которые являются единственным источником тепловой энергии или которые обеспечивают тепловой энергией потребителей без индивидуальных резервных источников тепла
  • категория II – котельные установки, не относящиеся к первой категории

Работа котельных установок

Рассмотрим работу котельной на примере водогрейной котельной установки. В котлах происходит нагрев теплоносителя (в большинстве случаев, воды) для подачи ее потребителю.

Установленные насосы способствуют постоянной циркуляции теплоносителя (подача ее потребителю и возврат ее обратно). Вода поступает по трубам в теплоисточник (радиатор, теплые полы, отопительные котлы).

В котельной обязательно должна быть предусмотрена регулировка продолжительности работы и температуры теплоносителя. Линия подачи воды потребителя называется прямой линией (или подающей).

Поступив в радиаторы, вода остывает и возвращается обратно. Это является обратной линией котельной.

Оборудование котельной установки

Оборудование для блочно-модульной котельной подбирается и компонуется по Индивидуальному заказу на основе заполненного Опросного листа на ТКУ, в котором указываются основные требования и параметры основного оборудования. Блочно-модульная котельная состоит из:

  • Здание котельной
  • Котельное оборудование (котлы)
  • Горелки
  • Газовое оборудование
  • Насосное оборудование
  • Теплообменная система котельной
  • Системы автоматизации, связи и сигнализации, контроля и пожарной безопасности
  • Системы водоочистки и водоподготовки
  • Мембранный расширительный бак
  • Газоходы и дымовые трубы

Блок-модуль котельной

Здание транспортабельной котельной представляет собой блок-модуль (контейнерный модуль). Это одноэтажная каркасная конструкция из негорючих материалов для обеспечения пожарной безопасности и высокой огнестойкости.

Необходимая мощность котельной определяет количество модулей каркасного типа, их габаритные размеры (см. ГОСТ 23838-89 “Здания предприятий. Параметры”).

В случае возможности установки всего оборудования в один блок-бокс, завод-изготовитель котельной может порекомендовать предусмотреть одно или несколько алюминиевых окон или стальных дверных проемов.

Здание модульной котельной является сварной каркасной конструкцией с основанием в виде платформы, за счет которой увеличивается прочность конструкции и способность ее сопротивляться ветровым и снеговым нагрузкам.

Стальные швеллеры служат основой стоек, балок и прогонов каркаса. Прокатные швеллеры или уголки используются для балок пола. В качестве ограждающих конструкций блок-модуль обшиваются сэндвич-панелями из листов рифленой стали.

Крышу котельной традиционно делают одно- или двускатную.

Устройство теплоизоляции здания котельной (утеплитель, подшивка) позволяет эксплуатировать котельную при низки температурах. Также все металлоконструкции должны пройти антикоррозионную обработку.

При проектировании здания котельной следует учитывать требования к взрывопожарной безопасности и огнестойкости сооружения в соответствии с СП 12.13130.2009 “Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (с Изменением N 1)”.

Котельное оборудование

Котлы являются одним из важных элементов котельных установок. Именно в них происходит нагрев теплоносителя или получение пара.

В соответствии с “Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов” различают водогрейные, паровые и пароводогрейные котлы.

Теплоноситель для котельных (вода или пар) образовывается за счет получаемой тепловой энергии от сжигания топлива (в случае газовых, твердотопливных и жидкотопливных котлов) или за счет преобразования электроэнергии в тепловую (в случае электрических котлов). Корпус котла изготавливается из чугуна или из стали в зависимости от используемого вида топлива.

Например, в случае использования твердого топлива на стальных стенках котла происходит отложение серы, из-за чего срок службы котла сокращается. Выходом из этого может стать использование чугунных котлов, но они тоже обладают одним недостатком: являются слишком большими и громоздкими.

При выборе вида и количество котлов производятся технико-экономические расчеты, для которых учитываются следующие факторы:

  • производительность котлов и котельной в целом
  • обеспечение стабильности в работе котлов при минимальной нагрузке в теплый период года
  • количество потребителей
  • расстояние доставки теплоносителя до конечного потребителя
  • требования к КПД котла
  • вид топлива и его химические характеристики (твердое топливо, газ, электричество)
  • автоматизация работы котельной и ее степень
  • габаритные размеры котла
  • прочность котла
  • возможность очистки, промывки и ремонта котла

При выборе количества котлов следует помнить пп. 4.8. и 4.14. СП 89.13330.2012, в соответствии с которыми минимальное количество котлов определяется категорией котельной: в котельных первой категории устанавливается минимально два котла, в котельных второй категории – один котел.

Горелки

Одним из важных рабочих элементов котельной является горелка (кроме электрических котлов). Функциями любых горелок (газовых, дизельных) являются подготовка, смешение топлива и воздуха и сжигание полученной горючей смеси в камере сгорания котла, за счет чего происходит нагрев теплоносителя в котле.

Выбор конструкции и типа горелки осуществляется на основании используемого топлива (жидкого топлива или газа), а также анализа требований к мощности и производительности котла, размерам камеры сгорания котла, диапазону и типу регулирования горелки. Так, газовые горелки бывают одноступенчатыми, двуступенчатыми (с возможностью работать в двух режимах), плавно-двухступенчатые (работают в диапазоне заданных режимов) и модулируемые горелки (работают в диапазоне мощностей от 10 до 100%).

Газовое оборудование для котельных

К газовому оборудованию котельных относятся:

Требования к использованию газового оборудования достаточно строгие из-за повышенной горючести газа. Их (требования) Вы можете посмотреть в СП 89.13330.2012 “Котельные установки. Актуализированная редакция СНиП II-35-76”. Согласно им, установки ГРУ устанавливаются в здании котельной, а пункты ГРП на площадке котельной.

Также, если каждый котел имеет тепловую мощность более 30 МВт, рекомендуется предусматривать две линии редуцирования (т.е. дублирующая нитка редуцирования включается только в случае выхода из строя основной линии редуцирования).

Если тепловая мощность котлов в котельной менее 30 МВт, возможна установка одной линии редуцирования (кроме котельных I категории).

Количество трубопроводов подачи газа также регламентируется Сводами Правил СП 89.13330.2012: в котельных I категории мощностью до 30 МВт, которые работают только на газе, газ от ГРУ или ГРП может поступать от двух трубопроводов; в котельных II категории – от одного.

Регуляторы давления газа необходимы для регулирования давления поставляемого газа вне зависимости от расхода: обычно регуляторы давления понижают давление газа.

Фильтры толстой и тонкой очистки газа необходимы для фильтрации газа от примесей, твердых частиц и вкраплений, которые могут засорить трубопроводы, снизить производительность котлов и уменьшить срок службы оборудования.

Запорная и предохранительная арматура устанавливается на газовой линии котельной также для нормальной и безопасной эксплуатации газового оборудования. Основными элементами такой арматуры являются запорные и термозапорные клапаны, контрольные клапаны, обратные клапаны, предохранительные клапаны, задвижки.

Насосное оборудование котельных

Насосы необходимы для равномерной подачи теплоносителя и его отпуска, транспортировки теплоносителя по трубам к тепловому источнику и циркуляции теплоносителя.

В зависимости от специфики котельной и используемого котельного оборудования выбирается тип и конструкция насоса (см. СП 89.13330.2012). Конструктивно насосы изготавливаются и поставляются с паровым или электроприводом.

По типу насосы бывают сетевые (для циркуляции теплоносителя в системе), питательные (для подачи воды к котлам), циркуляционные (для обеспечения заданного напора воды у потребителя), антиконденсационные и подпиточные (для восполнения системы водой из внешних источников) насосы. Количество насосов рассчитывается исходя из производительности котельной. При этом в некоторых случаях обязательна установка резервного насоса.

Теплообменная система котельной

Система ГВС котельной состоит из теплообменников, обычно пластинчатых, и водоподогревателей (паровых, водяных, пароводяных). Теплообменное оборудование необходимо для подогрева нагреваемой воды от горячей среды.

Количество водоподогревателей рассчитывается для каждой системы котельной (системы вентиляции, системы отопления) и в зависимости от необходимых параметров отпускаемой воды/пара.

Автоматизация котельных установок, системы связи, сигнализации, контроля и пожарной безопасности

Особенностью котельных (котельных установок) является полностью автоматизированная работа котельной без постоянного присутствия персонала, но под постоянной диспетчеризацией и контролем посредством вывода информации о параметрах работы котельной на дистанционном пульте управления.

В случае аварийных ситуаций (прекращение подачи топлива к горелкам, понижение/повышение давления воды/пара/масла, повышение/понижение уровня воды, исчезновение электрического напряжения, повышение/понижение температуры воды/масла на выходе и т.п.) информация о них поступает на пульт управления котельной.

Для оповещения о поломке оборудования должна быть предусмотрена система сигнализации (звукая, световая). При этом автоматически происходит отключение вышедшего из строя оборудования и ввод в работу резервного оборудования.

Регулирование параметров работы котельной должно осуществляться автоматически, если эти параметры выходят за рамки заданных.

Случаи сигнализации, оповещения и регулирования приведены в СП 89.13330.2012.

Водоподготовка котельных установок, водоочистка

Система водоподготовки в котельных необходима для очистки воды перед поступлением в котлы или тепловые сети от механических примесей и растворенных загрязнителей, деминералиции и умягчения.

Это предотвращает образование накипи на котельном оборудовании, образование коррозии и вспенивание котловой воды и унос солей с паром.

Для подготовки воды используется несколько методов: механическая фильтрация и нанофильтрация, обратный осмос, известкование, ультрафильтрация, дехлорирование, натрий-катионирование и др.

Вода и пар, используемая в котельной, должна отвечать требованиям:

  • ГОСТа 2761-84 “Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора”
  • СанПиН 2.1.4.1074-01 “Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения”

Источник: https://gazovik-gas.ru/katalog/articles/oborudovanie_kotelnyh_ustanovok/

Котельное оборудование: основное и вспомогательное газовое

Котельная труба как ключевой элемент оборудования тепловых систем

Котельная установка (КУ) состоит из взаимосвязанного набора оборудования для выработки пара и горячей воды в процессах генерации (ТЭЦ, КЭС, АЭС), производства разных видов продукции и в системах центрального теплоснабжения. Поэтому она подразделяется на энергетические, промышленные и отопительные.

Источником выработки пара в КУ является питьевая вода, а энегоносителем — природное топливо. Процесс теплопередачи осуществляется через конвективный и радиационный теплообмен с использованием котловых труб.

Организация теплопередачи происходит благодаря слаженной работе сложных узлов и элементов парогенератора, которые классифицируются, как основное или вспомогательное оборудование.

Основное оборудование

Схематичное исполнение котельной с деаэратором

Основные элементы конструктивно расположено в границах котла и служат для обеспечения процессов выработки тепловой энергии в виде пара или горячей воды. К видам котельного оборудования относятся:

  1. Котел — источник тепла. Они бывают водогрейными, вырабатывающие горячую воду для центрального теплоснабжения и с предельной Т до 150 С и паровые, вырабатывающие насыщенный или перегретый пар более 1 МПа.
  2. Топочное устройство или топка обеспечивает полноту сжигания энергоносителя. В нем происходит процесс окисления топлива с образованием тепловой энергии.
  3. Обмуровка котла необходима тепловой защиты конструкций котлоагрегата с целью снижения тепловых потерь в атмосферу и обеспечения газоплотности теплогенератора. Она состоит из огнеупорных материалов, которые жестко прикреплены к каркасу агрегата.
  4. Каркас – конструкция из металла для обеспечения взаимного расположения рабочих элементов и котла.
  5. Пароперегреватель используется для нагрева пара выходящего из барабана и сепаратора с Т выше точки насыщения. Конструктивно он выполнен в виде жаропрочных стальных змеевиковых труб.
  6. Водяной экономайзер используется для нагрева воды, поступающей в котловой питательный контур за счет снижения температуры уходящих газов, тем самым повышая экономичность работы котла. Он исполняется в виде кипящего и некипящего типа. В первом вода нагревается до Т кипения, а во втором никогда не достигает ее. Конструктивно устройство первого типа выполняются из пакетов стальных труб, а второго – чугунных.
  7. Воздухоподогреватель выполняет задачу по подогреву первичного воздуха перед котлом за счет охлаждения продуктов сгорания, процесс протекает в рекуперативных подогревателях.
  8. Запорно-регулирующая арматура — сантехнические устройства, установленные на газовом, водяном и паровом тракте котла для регулировки расхода среды на входе и выхода из агрегата. Запорная — используется для открытия/закрытия участков тепловой схемы. Регулирующая — применяется для поддержания заданных рабочих параметров среды по давлению и температуре. Предохранительная, в виде сбросных клапанов, применяется в системах безопасности для аварийного закрытия при достижении высоких значений контролируемых параметров безопасности. К специальной арматуре относятся конденсатоотводчики и топливные фильтры, их устанавливают в системах водо и топливоснабжения котла.
  9. Гарнитура агрегата применяется для обслуживания газотопочного тракта котла. К ним относятся: лазы, люки, дверцы, воздушные заслонки, взрывные клапаны на газоходах и сажеобдувочные аппараты для очистки котловых труб от сажи.

Вспомогательное оборудование котельной

Для того чтобы в котле эффективно протекали процессы теплопередачи, все потоки воды, топлива и воздуха должны пройти процесс подготовки, перед подачей в агрегат. Эти задачи выполняет вспомогательные котельные установки.

Группа насосов в котельной

К вспомогательным элементам котлоагрегата относят устройства:

  • системы топливоподачи;
  • системы дымоочистки;
  • тягодутьевые аппараты;
  • питательные и циркуляционные насосы, отвечающие за движение воды по контуру;
  • сепарационные устройства котла;
  • установка водоподготовки.

К тягодутьевым аппаратам относятся дымососы и вентиляторы работающих в системе газовоздушных трактов котла. Первые служат для создания разряжения в топочной камере и отвода дымовых газов через дымовую трубу в атмосферу.

Они устанавливаются между газоходом и дымовой трубой, обычно вне помещения котельной, сзади котла, из-за высокого уровня шума, создаваемого при работе.

Вентиляторы предназначены для принудительной подачи воздуха в топочную камеру, для создания газовоздушной смеси на выходе из газовой горелки, для обеспечения полного сгорания топлива. Устройство также устанавливается вне здания котельной, но перед фронтом котла.

Сепарационные устройства служат для сепарации пара от котловой воды, их монтаж выполняют в верхнем барабане котла.

Система водоподготовки занимается очисткой питательной воды от солей жесткости в натрий-катионитовых фильтрах для уменьшения процессов накипеобразования на котловых поверхностях нагрева котла и удаление активного кислорода в деаэрационно-питательной установке, для уменьшения коррозионных процессов во внутренних поверхностях нагрева теплогенератора.

Для питания паровых котлов, устанавливают не менее двух электронасосов, с рабочим давлением не менее 1.25 давления водяного тракта котла, и производительностью 110% от номинальной паропроизводительности всех работающих котлов.

Кроме того устанавливают два паровых насоса не менее 50% номинальной производительности котельной.

Насосы котельной подразделяются:

  1. Питательные — предназначены для подачи питательной воды в котел.
  2. Подпиточные – для подпитки контура теплоснабжения при утечках теплоносителя в магистральных сетях.
  3. Сетевые для циркуляции теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе. Они также используются и для водогрейных котельных.
  4. Насосы ХВО – в системе химводоподготовки.
  5. Газовое оборудование.

Автоматизация котельной

Технологические котловые процессы, характеризуются взаимосвязанными параметрами рабочих сред: давлением пара, воды, газа, разряжением в топке, количеством первичного воздуха, питательной воды и газа.

Система защиты котельных обеспечивает:

  • регулировку тепловых процессов;
  • контроль в водяном, воздушном и топливных системах;
  • управление технологическими процессами;
  • сигнализацию об аварийном состоянии котлоагрегата.

Она может быть частичной, регулирующей только некоторые этапы производства и комплексной, когда обслуживание оборудования осуществляется без персонала.

Основные задачи автоматизации:

  1. Регулировка объема воздуха и топлива, в соответствии с режимными картами по нагрузке котлагрегата.
  2. Обеспечения тяги в топочном устройстве и на выходе из парогенератора.
  3. Подпитка котловых труб водой.
  4. Регулировка параметров пара и горячей воды.

Различают система автоматики:

  1. С регулировкой по отклонению параметров, то есть управление зависит от изменения контролируемого параметра.
  2. Непрерывного действия, при изменении контрольного значения регулирующий орган воздействует на параметр плавно.
  3. Многопозиционное регулирование — система выбирает одно из возможных положений – включено/включено.
  4. Прямого воздействия с использованием энергии контролируемой среды.
  5. Непрямого воздействия с использованием энергии внешнего источника (электро, пневмо, гидро).

Заводы по производству котельного оборудования

В России насчитываются несколько десятков заводов котельного оборудования, некоторые из них имеют долгую историю развития, начиная с начала 20 века, другие возникли в последнее десятилетие.

Монастырищенский завод начал производство котельного оборудования еще в 1957г, он снабжал передовыми механизмами все республики СССР. Большинство котлов поставленных заводом работают до настоящего времени.

Надежность и эффективность их была такой высокой, что покупатели ждали поставку годами, получая разрешение исключительно через соответствующие министерства и ведомства.

В настоящее время завод провел полную реконструкцию производства и выпускает обновленное котельное оборудование для паровых и водогрейных котлов и модульных транспортабельных котельных установок по коду ОКПД, включая весь перечень вспомогательного оборудования, системы водоподготовки, дымовентиляции и газопроводов.

Щекинский завод котельно вспомогательного оборудования и трубопроводов начал работу в 1952 году, предприятие выпускает, как стандартное, так и нестандартное котельное оборудование, и трубопроводные системы для ремонта и реконструкции действующих энергообъектов и предприятий металлургии.

Бийский котельный завод выпускает котельное оборудование для машиностроения, нефтехимии, коммунального теплоснабжения, транспортной отрасли и сельскохозяйственных фирм.

Калтанский завод котельно вспомогательного оборудования и трубопроводов начал свою трудовую деятельность в 1960 году. Он выпускает уникальные по номенклатуре котельные изделия для крупных энергетических объектов на востоке страны.

Специалисты завода первые в Минэнерго организовали выпуск вспомогательного котлового оборудования среднего давления для нужд генерирующих предприятий страны.

Источник: https://kotle.ru/kotelnye/kotelnoe-oborudovanie

Дымовая труба котельной: особенности конструкции, типы и нормативы

Котельная труба как ключевой элемент оборудования тепловых систем

Самая большая дымовая труба находится в Казахстане и ее высота (только представьте) — целых 420м! ГРЭС, на которой она расположена, возведена на угольном разломе, и могла бы обеспечивать электроэнергией половину республики. В российских городах таких масштабных дымоходов не встретишь, но это не уменьшает их роль для нашего комфортного существования.

Дымовая труба – конструкция, предназначенная для отвода и рассеивания в атмосфере продуктов сгорания топлива. Без грамотно спроектированной и установленной трубы невозможна правильная работа котельной.

Кроме того, дымоотвод центрального и автономного отопления создает естественную тягу. Тяга возникает за счет разницы температур горячих газов внутри трубы и наружного воздуха.

Как добиться «правильной» тяги

Расчет дымовых труб котельных – важный момент в устройстве системы отопления. От правильно подобранных высоты и диаметра сечения дымовой трубы зависит не только эффективность удаления в атмосферу вредных продуктов сгорания топлива, но и, собственно, правильное функционирование отопительного прибора и пожарная безопасность здания.

Расчёт диаметра и высоты трубы котельной, печи или камина зависит от объёма топливника, или в случае с котлом, от мощности горелки. То есть, от количества топлива, сжигаемого за единицу времени. Для этого существуют всякие специальные формулы аэродинамического расчёта дымовых каналов.

К счастью, в большинстве случаев, для бытовых целей используются стандартные приборы, все проектные изыскания относительно которых уже были произведены инженерами.

Поэтому, внимательно почитаем паспорт изделия, а расчёты соотношения мощности камеры сгорания к диаметру и протяжённости дымохода оставим для проектировщиков больших промышленных котельных и дымовых труб мартеновских печей.

Как устроен дымоход

В случае, если конструкция дымохода не соответствует техническим требованиям, сажа, пепел, дым, копоть оседают на стенках канала, забивают его и затрудняют отвод газов. Избежать данной ситуации можно только соблюдая все нормы и правила устройства промышленных дымоходов.

Основные элементы котельной с кирпичной трубой:

  1. Фундамент (цоколь);
  2. Ствол;
  3. Молниеотвод;
  4. Футеровка.

Кладка ствола выполняется поэтапно, по 5-7м. Толщина стенок уменьшается в направлении снизу вверх. Ее минимум -180мм. Трубы имеет форму конуса (для придания устойчивости). Низ конструкции изнутри футеруют огнеупорным кирпичом. Между футеровкой и трубой оставляют зазор, компенсирующий тепловые расширения материала.

В цоколе обычно устраиваются окна для газоходов (их называют боровами). В газоходах организовываются проходы для осмотра.

Общая высота кирпичных дымоотводов 30-70м, диаметр – от 0.6м.

Элементы котельной с металлической трубой:

  1. Ствол;
  2. Растяжки;
  3. Чугунная плита;
  4. Фундамент.

Стальные трубы для котельных производятся из листовой стали, толщиной от 3 до 15мм. Отдельные участки трубы соединяются с помощью сварки. Чугунная плита закрепляется на фундамент, к ней монтируется ствол. Для обеспечения устойчивости конструкции на высоте равной 2/3 от высоты общего дымохода, устанавливают растяжки. Растяжка — это стальной канат, из проволоки диаметром 5-7мм.

Высота металлической трубы – не более 30- 40м. Диаметр – 0.4-1м. Основное достоинство – легкость, простота монтажа и демонтажа и низкая цена элементов конструкции. Основной недостаток стали — весьма короткий срок службы (обычно до 10-25лет).

Кроме металлических и кирпичных, дымовые каналы для котельной могут быть железобетонными. Железобетонные трубы прочны, но обладают низкой коррозионной стойкостью, поэтому выполняются с укладкой внутренней отделки, защищающей внутренние стенки канала от агрессивных газов.

Согласно СНиП высота любой трубы котельной должна быть на 5м выше конька кровли любого здания, находящегося на расстоянии до 25 метров. Эту величину можно увеличивать, но уменьшать нельзя.

Дымовые трубы для котельных

← предыдущая статьяТепловой расчёт котельнойТепловой расчёт котельной осуществляется при помощи тепловой схемы — условного изображения оборудования, задействованного в обогреве или ГВС….

следующая статья →Загазованность котельнойЗагазованность котельной — процесс образования в воздухе оксида углерода OC в той концентрации, которая может нанести вред здоровью работающего персонала. Вероятность возникновения подобной ситуации существует вне зависимости от типа топлива, на кото…

Источник: https://GorGaznn.ru/dymohod/montazh-dymovoj-truby-kotelnoj.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.