مضخة إعادة تدوير. بيوت غلايات الماء الساخن

بالنسبة لمراجل أنبوب النار Colvi ، توصي الشركة المصنعة بتركيب خط إعادة تدوير ، والذي سيضمن الحفاظ على درجة حرارة سائل التبريد عند مدخل الغلاية عند مستوى ثابت من 55-60 درجة. تعد إعادة الدوران ضرورية لمواجهة احتمال حدوث تكثيف على أسطح الغلاية ، وهو أمر ممكن بشكل خاص عندما تعمل الغلاية بنسبة 50 ٪ أو أقل من الطاقة المقدرة.

لا توصي الوثائق الفنية لمراجل أنبوب الحريق بتشغيل المرجل في وضع طاقة أقل من 40 ٪ من الاسمي ، حيث تحدث الظاهرة غير المواتية التالية هنا: نسبيًا درجة حرارة منخفضةتتفاقم غازات المداخن بسبب درجات الحرارة المنخفضة لسائل التبريد في خط العودة ، مما يؤدي إلى تكوين المكثفات على هياكل الصلبالمرجل مع النتائج المعروفة. لذلك ، من الضروري توفير 55-60 درجة فوق "رجوع" الغلاية ، وهو ما يكفي تمامًا للحماية من "نقطة الندى" التي يمكن أن تصل إليها غازات المداخن.

لتنظيم خلط المبرد الساخن في خط "الرجوع" لغلاية أنبوب النار ، هناك خياران رئيسيان:

• تركيب الخلاط ثلاثي صمام.
• تركيب مضخة دورانية (مضخة تدوير).

في الممارسة العملية ، هو الخيار الثاني الأكثر استخدامًا - تركيب مضخة إعادة تدوير. يتم تثبيت هذه المضخة على وصلة مرور بين خطوط الإمداد والعودة ، في المنطقة المجاورة مباشرة للغلاية. شرط أساسيهي سهولة الوصول لموظفي غرفة الغلاية إلى المضخة والمكونات الأخرى لخط إعادة التدوير.

يوجد أدناه مخطط نموذجي لخط إعادة التدوير:

يوضح الرسم البياني أدناه مخطط إعادة تدوير نموذجي. المراجل الغاز(1) ، يقع بواسطة وصلة مرور بين خطوط الإمداد T1 (2) وإرجاع خطوط T2 (3). يجب تركيب مضخة إعادة التدوير (4) مع فلانشات التزاوج مباشرة مع صمامات الإغلاق (6) عند مدخل ومخرج المبرد حتى يمكن تفكيك المضخة إذا لزم الأمر. أيضًا ، قبل وبعد المضخة ، من المستحسن تركيب مقاييس ضغط (5) للتحكم في ضغط سائل التبريد وتحديد قيم انخفاض الضغط بصريًا. يجب تركيب صمام عدم رجوع (7) بعد أنبوب تفريغ المضخة لضمان الاتجاه الصحيح لتداول الماء المتبادل في خطوط الإرجاع وإعادة التدوير.

طريقة لحساب المعلمات اللازمة لمضخة إعادة التدوير:

معلمات التصميم لهذه المضخات هي:

• معدل التدفق المطلوب.
• رأس المضخة التقديري ، والذي يسمح بالتغلب على المقاومة الهيدروليكية لجميع العناصر: المرجل ، الأنابيب ، وقف الصمامات. في الوقت نفسه ، يجب أن توفر التدفق المطلوبالمبرد (انظر أعلاه).

يتم تحديد معدل تدفق الناقل الحراري لخط إعادة التدوير من خلال خرج الحرارة للغلاية ، ومعدل تدفق الناقل الحراري عبر الغلاية ونظام درجة حرارة المرجل. معدل التدفق المحسوب لمضخة إعادة التدوير هو 1/3 تدفق سائل التبريد عبر المرجل. فيما يلي مثال على عملية حسابية:

يوجد غلاية تعمل بالغاز Kolvi 250 بإخراج حراري 291 كيلو واط. كفاءة المرجل 92٪. نظام درجة حرارته 95/70 درجة.

1. تقدير ناتج الحرارة للغلاية: 291x0.92 = 268 كيلو واط

2. تعريف درجة الحرارة المتدرجة: 95-70 = 25 درجة.

3. تقدير تدفق الماء خلال الغلاية: (0.86x268) / 25 = 9.22 متر مكعب. في تمام الساعة الواحدة.

4. تحديد تدفق المياه لمضخة التدوير: 9.22 / 3 = 3.08 متر مكعب. في تمام الساعة الواحدة.

يتم تحديد الرأس المحسوب لمضخة إعادة التدوير ، كما هو مذكور أعلاه ، من خلال المقاومة المحلية لعناصر غرفة الغلاية. كما تبين الممارسة ، فإن معلمات الضغط من 2-4 أمتار من الماء مقبولة. فن. (0.2-0.4 بار).

إعادة توزيع وحدات الضختستخدم في غلايات تسخين المياه وفي بيوت الغلايات من النوع المختلط (بالبخار و غلايات الماء الساخن). والغرض منها هو الحفاظ على درجة حرارة الماء عند مدخل المرجل لا تقل عن المقبول مع مراعاة الوقود المستخدم. لهذا الغرض ، إعادة مضخة الدورة الدمويةيتم إعادة جزء من الماء الساخن في الغلاية إلى مدخل الغلاية ، حيث يتم مزجه عودة المياهمن شبكة التدفئة وتزيد درجة حرارتها إلى قيمة محددة مسبقًا. في بعض الأحيان يكون من المهم في الإنتاج أن يكون لديك محفز Claus ، والذي لا يمكن شراؤه إلا من متجر متخصص.

تعتمد درجة حرارة الماء عند مدخل الغلاية على نوع الوقود ومحتواه من الكبريت. عند حرق الفحم وزيت الوقود ، تتشكل أبخرة الكبريت ومركباته ، والتي تتكثف بسهولة على أنابيب غربال الغلاية ، حيث لا تتجاوز درجة حرارتها 100 درجة مئوية ، مما يؤدي إلى تآكل شديد لسطح الأنبوب وترقق الجدار. تقليل استخدام الغازات الطبيعية وغازات الطاقة الأخرى كوقود للغلايات أدنى درجة حرارةأسطح أنابيب الغربال حتى 60-70 درجة مئوية ، باستثناء تآكل أسطحها.

أدى تنوع الظروف لتغطية أحمال الحرارة على مدار العام والذروة على أراضي بلدنا إلى تصميم منشآت تسخين المياه مع وجود اختلافات كبيرة في المخطط الحراري ، مما جعل من الممكن توفير الحرارة بشكل كامل وفعال للمستهلكين في القطاعات الصناعية والاجتماعية والإسكانية.

الغرض الثاني المهم لمضخات إعادة الدوران هو ضمان تنظيم الحمل الحراري بسرعة وفقًا للجدول الزمني والتغيرات في الظروف الجوية. لا يمكن التنظيم الفعال للحمل الحراري إلا مع الحفاظ على مستوى معين من موثوقية النظام. هذا ، جزئيًا ، هو سبب تصميم منشآت تسخين المياه مع وجود اختلافات كبيرة في المخطط الحراري.

ترتبط الدائرة الحرارية لبيت الغلاية والدائرة الخاصة بتشغيل مضخة إعادة التدوير ارتباطًا صارمًا مخطط درجة الحرارةإمدادات الحرارة للمستهلكين في مواسم مختلفةالعام والحاجة إلى تغذية تركيب الشبكة أكثر أو أقل.

فيما يلي المخططات الأكثر شيوعًا لتضمين مضخات إعادة التدوير في المخططات الحرارية لمراجل الماء الساخن والمراجل المختلطة.

تُستخدم أبسط دائرة لتشغيل مضخات إعادة التدوير في الحالات التي تكون فيها درجة حرارة الماء في خط أنابيب الإمداد أعلى من 110 درجة مئوية ويستخدم المبرد لتغطية أحمال التهوية والتدفئة (الشكل 1):

يتم تثبيت مضخة إعادة التدوير على الممر الجانبي الذي يربط أنابيب مدخل ومخرج المرجل. في جزء الضغط من الممر الجانبي ، أمام الاتصال بخط أنابيب الإمداد ، يتم تثبيت منظم إمداد مضخة إعادة التدوير. وهي مصنوعة على شكل صمام بمحرك أوتوماتيكي. يرتبط التحكم في مشغل الصمام بدرجة حرارة الماء في خط أنابيب الإرجاع - TOB. مع انخفاض في TOB ، يرتفع الصمام جزئيًا ويزيد من أداء مضخة إعادة التدوير ، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة الماء عند مدخل الغلاية - tVK حتى القيمة المحسوبة. مع زيادة TOB (لتقليل الحمل الحراري) ، يرتفع الصمام ، مما يزيد من مساحة التدفق ، ويقلل المقاومة الهيدروليكية للممر الجانبي ، مما يؤدي إلى زيادة أداء مضخة إعادة التدوير وزيادة درجة حرارة الماء في أنبوب إمداد الغلاية إلى القيمة المحسوبة.

مزايا هذا المخطط هي بساطته وموثوقيته.

في غلايات الماء الساخن الموجودة على مقربة من مستهلكي الحرارة ، عند استخدامها كوقود غاز طبيعي، مع مخطط إمداد حراري مغلق ، تم استخدام الدائرة لتشغيل مضخات إعادة التدوير ، كما هو موضح في الشكل 2:

من خط أنابيب الإرجاع ، يدخل الماء البارد إلى مدخل مضخة الشبكة. هنا ، تقوم مضخة إعادة التدوير بتزويد الماء من غلاية الماء الساخن ، والتي تمر أولاً بمرحلة أو مرحلتين من تسخين المياه الخام. الماء من دائرة الدوران ، عند خلطه بالماء من خط أنابيب الإرجاع ، يزيد من درجة حرارته إلى 70 درجة مئوية. مع درجة الحرارة هذه ، يدخل الماء إلى المرجل من خلال مضخة الشبكة ، ومن المرجل يتم تغذيته في خط الأنابيب التيار المباشرلتغطية أحمال مستهلكي الحرارة الخارجيين.

يتم تغذية المياه الخام ، التي تخضع بشكل تسلسلي لما يلي: التسخين والمعالجة الميكانيكية والكيميائية والتسخين الثانوي ونزع الهواء ، في صهاريج التخزين (لا يظهر سخان المرحلة الثانية وخزانات التخزين في الشكل 2). كما هو مطلوب ، يتم توفير المياه من صهاريج التخزين إلى خط الأنابيب بواسطة مضخة المكياج. عودة المياهشبكة تدفئة للحفاظ على ضغط التصميم فيها.

في هذا المخطط ، يجب أن يؤخذ أداء المضخة الرئيسية أعلى قليلاً من تدفق المياه في خط أنابيب التيار المباشر ، حيث توفر مضخة التيار جزءًا من الماء لدائرة إعادة التدوير. يمكن أن يكون أداء مضخة إعادة التدوير أقل من مضخة الشبكة بمقدار 5-10 مرات أو أكثر.

يتم التحكم في أداء مضخة إعادة التدوير بواسطة منظم تغذية ، والذي يتم تصنيعه على شكل صمام بمحرك أوتوماتيكي. يرتبط التحكم في مشغل الصمام بدرجة حرارة الماء العائد. مع زيادة درجة حرارة الماء في خط أنابيب العودة ، يتم إغلاق الصمام جزئيًا ويقلل من أداء مضخة إعادة التدوير ، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الماء عند مدخل الغلاية إلى القيمة المحسوبة (70 درجة مئوية). عندما ينخفض ​​TOB ، يرتفع الصمام ، مما يزيد من مساحة التدفق ، ويقلل من المقاومة الهيدروليكية للخط الجانبي ، مما يؤدي إلى زيادة أداء مضخة إعادة التدوير وزيادة درجة حرارة الماء في أنبوب الإمداد لمضخة الشبكة (المرجل) ) إلى القيمة المحسوبة.

من الممكن تنظيم الحمل الحراري للمستهلكين الخارجيين في هذا المخطط ، سواء عن طريق تغيير درجة حرارة الماء عند مدخل المرجل ، أو عن طريق تغيير أداء مضخة الشبكة بشكل طفيف.

المزايا التي لا شك فيها لهذا المخطط هي بساطته وكفاءته العالية وموثوقيته.

في غلايات الماء الساخن القصوى الموجودة على مقربة من مستهلكي الحرارة ، عند استخدام زيت الوقود كوقود ، تطبيق واسعدائرة لتشغيل مضخات إعادة التدوير ، كما هو موضح في الشكل 3:

مضخة إعادة التدوير ، كما في الرسم البياني في الشكل. 3 يتم تركيبه على الممر الجانبي الذي يربط أنابيب مدخل ومخرج المرجل. في جزء الضغط من الممر الجانبي ، يتم تثبيت منظم تدفق المضخة ، على شكل صمام بمحرك أوتوماتيكي.

يتم توفير الماء الساخن من مخرج الغلاية بدرجة حرارة 150 درجة مئوية من أجل:
- لزيت الوقود
- لتسخين ماء المكياج ؛
- إلى مدخل مضخة إعادة التدوير ؛
- في خط الأنابيب الحالي المباشر.

الحمل الحراري مزرعة النفطيختلف خلال النهار وفصول السنة. الحد الأدنى الأحمال الحراريةيحتفل به خلال موسم الصيف. تمت الإشارة إلى الأحمال الحرارية القصوى لصناعة زيت الوقود في فصل الشتاءأثناء تفريغ زيت الوقود من الخزانات إلى صهاريج التخزين. يمكن أن تتجاوز الأحمال الحرارية الشتوية لمنشآت زيت الوقود الأحمال الصيفية بمقدار 2-4 مرات. لهذا السبب ، في المناطق الشماليةفي بلدنا ، لتوفير الحرارة فقط لاقتصاد زيت الوقود ، يتم تركيب غلايات الماء الساخن المراجل البخارية ضغط منخفض. يتطلب مساحة إضافيةفي ورشة المرجل ويزيد من التكاليف الرأسمالية للمشروع. تتزايد و تكاليف التشغيل، مما يزيد من تكلفة 1 جيجا كالوري من الحرارة المزودة. الميزة غير المشكوك فيها في هذه الحالة هي إمكانية زيادة الحمل الحراري على المستهلك الخارجي. يتم خلط المياه المبردة من المبادلات الحرارية لمحطة زيت الوقود في خط أنابيب المياه الراجعة للمستهلكين الخارجيين.

يعتمد الحمل الحراري على تسخين المكياج على مخطط إمداد الحرارة. مع دائرة مغلقة ، يجب ألا يتجاوز فقد سائل التبريد بسبب التسريبات 1-2٪. مع وجود دائرة مفتوحة من الإمداد الحراري ، وفقدان المبرد في الشبكة ، وبالتالي الاختيار ماء ساخنمن المرجل لتسخين ماء المكياج بشكل ملحوظ. يتم تغذية المياه المبردة من سخانات المياه المكياج في خط أنابيب التيار المباشر.

أداء مضخة إعادة التدوير قابل للتعديل صمام أوتوماتيكيمع مراعاة درجة حرارة المياه العائدة من شبكة المستهلكين الخارجيين للطاقة الحرارية. مع مخطط إمداد حراري مغلق ، يكون تأثير تدفق الماء الساخن عبر سخانات ماء المكياج على تشغيل مضخة إعادة التدوير ضئيلًا. بالنسبة للدوائر المفتوحة للإمداد الحراري ، يتم التحكم في أداء مضخة إعادة التدوير في نطاق أوسع ، مما يتطلب استخدام طرق تحكم أخرى.

يتم أيضًا استخدام دائرة بسيطة نسبيًا لتشغيل مضخات إعادة التدوير في الحالات التي يكون فيها tP< 100ºС, а теплоноситель используется только для покрытия нагрузок на вентиляцию и отопление рисунке 4:

يتم تثبيت مضخة إعادة التدوير أمام المرجل وتزود الماء الساخن من خلاله إلى خط أنابيب التيار المباشر وإلى الممر الجانبي. في خط الأنابيب المباشر ، يتم خلط جزء من الماء الساخن بالماء من خط أنابيب الإرجاع ويتم إمداد المستهلك بدرجة حرارة tP. يتدفق الجزء الآخر من الماء الساخن من الغلاية عبر الممر الجانبي إلى مدخل مضخة إعادة التدوير. يدخل هنا أيضًا جزء من المياه المرتجعة التي مرت عبر مضخة الشبكة مع زيادة الضغط إلى القيمة المحسوبة.

في بيوت غلايات تسخين المياه التي تقع على مقربة شديدة من مستهلكي الحرارة ، عند استخدام زيت الوقود كوقود ، لنظام إمداد حراري مفتوح الحلقة ، مخطط تبديل مضخات إعادة التدوير في القطع بين سخان الشبكة والمرجل (الشكل 5) تم استخدامه:

تقوم مضخة إعادة التدوير بتزويد المرجل بالماء بدرجة حرارة لا تقل عن 110 درجة مئوية ، حيث يتم توفير الماء الساخن بدرجة حرارة 150 درجة مئوية أو أكثر إلى محطة زيت الوقود ، إلى سخان المياه المكياج وسخان الشبكة. يتم توفير الماء البارد من منشأة زيت الوقود إلى خط أنابيب المياه الراجعة ، ويمر عبر سخان الشبكة ويدخل الشبكة لتسخين المستهلكين. يدخل الماء من سخان الشبكة مع درجة حرارة لا تقل عن 110 درجة مئوية في مدخل مضخة إعادة التدوير. الماء الخام قبل ذلك التنظيف الكيميائييسخن إلى درجة حرارة 20 درجة مئوية ، على سبيل المثال ، سخان الماء والمياه من مرافق زيت الوقود. بعد معالجة الماء البارد ، يتم تسخين ماء المكياج إلى 50-70 درجة مئوية ويدخل في جهاز نزع الهواء بالتفريغ ، ومنه إلى خزانات التخزين (غير مبينة في الشكل 5).

تتراكم خزانات التراكم المياه خلال فترات السحب أقل من المتوسط ​​اليومي وتعطي كمية إضافية من المياه غير المعزولة إلى دائرة الدورانسخان مياه. من نفس الدائرة ، من خلال اقتصاد زيت الوقود ، يتم أيضًا تغذية شبكة التدفئة. إذا لزم الأمر ، يمكن إعادة شحن شبكة التسخين بواسطة مضخة ماء مكياج من خلال وصلة عرضية مع صمام أمام سخان الشبكة (غير مبين في الشكل 5). يسمح تركيب الخزانات المجمعة لمعدات إمداد الماء الساخن بالعمل بمتوسط ​​حمل يومي ثابت ، وهو الحل الأكثر اقتصادا.

يجب حساب جميع معدات غرفة المرجل المخصصة لتغذية شبكة التدفئة لمتوسط ​​استهلاك المياه بالساعة يوميًا مع الحد الأقصى من استهلاك المياه.

يتم التحكم في الحمل الحراري عن طريق تغيير أداء مضخة إعادة التدوير. للقيام بذلك ، يتم تثبيت صمام تحكم مع محرك أوتوماتيكي على خط أنابيب الإمداد. يتم التحكم في الصمام مع مراعاة درجة حرارة الماء في خط أنابيب الإرجاع. عندما تنخفض درجة حرارة الماء الراجع ، يرتفع الصمام ويزيد مساحة التدفق ، مما يؤدي إلى انخفاض مقاومة دائرة إعادة التدوير ، وزيادة أداء مضخة إعادة التدوير ، وانخفاض الحمل الحراري على سخان الشبكة. في الوقت نفسه ، يتم توفير وقود وهواء أقل للغلاية لتقليل قوتها التشغيلية.

تم تصميم نظام التحكم في الحمل الحراري بحيث يظل tWC 110 درجة مئوية على الأقل مع أي تغيير في استهلاك الحرارة.

ما هي إعادة التدوير؟ ما هي إيجابيات وسلبيات هذا النظام؟ كيف تنظم إمدادات المياه الصحيحة والمريحة في المنزل؟ سيتم الرد على هذه الأسئلة وغيرها من خلال مقال على موقعنا مخصص لوظيفة الغلايات - نظام إعادة تدوير المياه.

لاستخدام مريح ماء ساخنعند التصميم الأنظمة الحديثة، من المعتاد استخدامه سخانات مياه التخزين. إنها تجعل من الممكن دائمًا الحصول على الإمداد الضروري من الماء الساخن لاحتياجات السكان. كيفية حساب الحجم المطلوب لسخان المياه بشكل صحيح موصوف في مقال المدونة الخاص بنا.

سخان مياه تدفئة غير مباشرة.
من المفيد للغاية استخدام غلاية تسخين غير مباشرة لتسخين الماء الساخن ، مما يوفر مزايا اقتصادية وتصميمية مقارنة بالتقليدية سخانات المياه الكهربائية. في غلاية التسخين غير المباشرة ، بالإضافة إلى عنصر التسخين الكهربائي القياسي ، تم بناء مبادل حراري (أو عدة مبادلات حرارية) ، والذي من خلاله يتم نقل الحرارة من نظام بديل (غلاية التدفئة ، مجمّع الطاقة الشمسية ، مضخة الحرارةإلخ.). هذا ، أولاً وقبل كل شيء ، يعطي مزايا اقتصادية لتسخين الماء الساخن. خلال الفترة موسم التدفئة، سوف يتم تسخين الغلاية بشكل مثالي من نظام التدفئة للمنزل ، وليس بما في ذلك عنصر التدفئة الكهربائية. وعند استخدام المرجل مع جامع الطاقة الشمسيةبشكل عام يمكنك الحصول على نظام مجاني لتسخين المياه من الشمس على مدار السنة.

ما هي إعادة التدوير.

تم تجهيز بعض غلايات التدفئة غير المباشرة بأنبوب إعادة تدوير إضافي يمكن استخدامه في نظام الماء الساخن لمزيد من الراحة. عند وضع أنابيب الماء الساخن في الخلاط ، من الضروري وضع أنبوب عودة آخر لإعادة تدوير المياه. وبالتالي ، سوف يدور الماء الساخن دائمًا عبر أنابيب الماء الساخن وعندما يتم فتح الصنبور ، يمكن استخدام الماء على الفور.

إعادة التدوير ، في الواقع ، هي حركة الماء الساخن من خلال حلقة أنبوب مغلقة ، مع إمكانية اختياره من هذه الحلقة.

أين يستحق وضع إعادة تدوير الماء من المرجل.
بادئ ذي بدء ، يتم استخدام إعادة التدوير في الأماكن التي توجد فيها نقطة السحب على مسافة كبيرة من الغلاية - السخان. بينما لا تستخدم الماء الساخن ، فإنه يبرد في الأنابيب ، وبعد فتح الصنبور ، من الضروري تصريف المياه المبردة لفترة زمنية معينة. إعادة التدوير يحل تماما هذه المشكلة. إذا كنت لا ترغب دائمًا في تصريف المياه من الصنبور ، فعليك اختيار نظام إعادة تدوير الماء الساخن. يحتوي هذا النظام على خطوط أنابيب الإمداد والعودة ، لكن النظام مريح للغاية ومريح.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن توصيل سكة مناشف ساخنة بالماء بنظام إعادة تدوير الماء الساخن. في هذه القضية، سكة المنشفة المسخنة ستكون دافئة على مدار السنة ، لأن. لن يتم تشغيله من التدفئة ، ولكن من مصدر الماء الساخن في المنزل

عيوب نظام إعادة التدوير.
العيب الرئيسي لنظام إعادة التدوير هو تعقيد التثبيت بسبب الحاجة إلى وضع أنبوب إضافي. يمكن تنفيذ هذه الأعمال فقط أثناء بناء منزل أو إصلاحات رئيسية.
بالإضافة إلى ذلك ، من أجل تشغيل نظام إعادة التدوير ، ستحتاج إلى مضخة دوران و مواد إضافيةللربط. لحركة المياه من الغلاية عبر الأنابيب وداخلها الجانب المعاكستطبيق التداول مضخة DHW، يحظر استخدام المضخة لنظام التدفئة. المضخة متصلة باستمرار بالشبكة وتستهلك القليل من الكهرباء ، حوالي 25-80 واط في الساعة (حسب طراز وأداء المضخة).

تجدر الإشارة إلى أنه عند إعادة تدوير الماء الساخن ، ستزداد تكلفة تسخين المياه ، لأنها ستدور باستمرار ، وتطلق الحرارة على الجدران ، وسكة مناشف ساخنة ، وما إلى ذلك ، وسيتعين تسخين الماء في كثير من الأحيان. من غلاية التدفئة التقليدية ذات الدورة المغلقة. عليك أن تدفع مقابل الراحة. لتحقيق الحد الأقصى من توفير الطاقة ، يجب أن يكون خط الإرجاع ، مثل خط إمداد المياه ، معزولًا جيدًا لتقليل فقد الحرارة ، وإلا ، بدلاً من نظام إمداد المياه ، يمكنك الحصول عليه نظام إضافيتدفئة الجدار بمضخة دورانية تعمل باستمرار.
لا ينبغي إهمال تركيب مجموعة أمان إضافية - قم بتثبيت خزان التمدد وفي نفس الوقت تنفيس هواء أوتوماتيكيلمنع دخول الهواء إلى المضخة. إذا رغبت في ذلك ، يمكن أيضًا تركيب صمام أمان لحماية سخان المياه الضغط الزائدبسبب تمدد الماء عند تسخينه. عندما يتم الوصول إلى الضغط الحرج ، فإن صمام الأمان سيطلق الماء "الزائد". لكن في معظم الحالات ، يكفي تثبيت خزان التمدد فقط. إنه يعوض الضغط في نظام إمداد الماء الساخن ، ويزيل الماء الزائد ، وبالتالي يقلل الضغط أثناء التسخين. يجب ألا يتجاوز ضغط الهواء في خزان التمدد ضغط صمام الأمان ، وإلا فإن الإجراء خزان التمددبدون فائدة. ويجب ألا يكون الحد الأدنى لضغط الهواء أقل من الحد الأدنى للضغط في نظام إمداد المياه.

مع تغيير كبير في الكوخ ، منزل ريفيأو بناء نظام جديد ، ستصبح مسألة اختيار نظام التدفئة وكل ما يرتبط به أمرًا ضروريًا.

جميع الفروق الدقيقة: الطول الكلي وقطر الأنابيب ، وقوة غلاية كهربائية أو غازية ، وكذلك الحاجة إلى مضخة إعادة تدوير ، مصممة لضمان التشغيل الكامل لإمدادات الحرارة وإمدادات المياه الساخنة ، ستكون على جدول أعمال.

1 مضخات إعادة التدوير في نظام التدفئة

لخلق ظروف مريحةالإقامة ، فمن الضروري استخدام إعادة التدوير معدات الضخ. تعد مضخات إعادة الدوران جزءًا لا يتجزأ من نظام التدفئة وإمداد الماء الساخن. يتم تثبيت هذا الجهاز المدمج في كل مكان - في المنازل الخاصة وغرف الغلايات والمنازل الريفية.

شكرا لممتازهم المعايير الفنيةوكفاءة عالية في استخدام الطاقة ، تحل مضخات إعادة تدوير المياه محل أنواع أخرى من الوحدات وتكتسب شعبية بجدارة.

تضمن مضخة إعادة التدوير في المقام الأول التشغيل العادي لنظام التدفئة بأكمله ، كونها العامل المحفز الرئيسي للتشغيل السلس.

مبدأ إعادة التدوير المستخدم ، والذي يتمثل في إجبار الوسيط المضخ على أساس الدوران عناصر خاصةوزيادة سرعة حركة المبرد من خلال إمداد الحرارة ، والضغط ، أمر ضروري للغاية لأنظمة التدفئة. هذا لأن الوحدة تخلق الظروف المواتيةمن أجل النقل الفعال للحامل الحراري عبر الأنابيب.

يتم تثبيته من أجل الحفاظ على ضغط بيئة العمل وتنظيمه. بشكل عام ، يزيد من القوة الهيدروليكية لإمداد الحرارة. مع تركيب هذه المعدات ، يتلقى نظام التدفئة زيادة في معامل نقل الحرارة.

مع نظام الدوران الطبيعي القياسي ، ترتفع درجة حرارة الغرفة بشكل غير متساو وتستغرق وقتًا أطول من جهاز إعادة التدوير. غالبًا ما يواجه الناقل مقاومة جدية ، تنطفئ طاقته. نتيجة لذلك ، يتم تسخين الأنابيب جزئيًا ، ويتم فقدان الحرارة بشكل أسرع ، ولا يتم تدفئة المنزل بشكل صحيح.

الأساسية العناصر المكونةالأجهزة هي: مبيت ، ومفتاح إلكتروني يحافظ على اتساع التقلبات في جهد التغذية ، ويضمن تكرار بدء تشغيل "المحرك" ، ومحرك كهربائي. مضخة إعادة التدوير منخفضة التكلفة ، وتشمل مزاياها:

استخدام مضخة إعادة تدوير المرجل فعال من حيث التكلفة و حل فعال. أنه يوفر الحد الأدنى من التدفقالمبرد ، يقلل من فرق درجة الحرارة بين الأجزاء السفلية والعلوية من المرجل.

1.1 ميزات تصميم الأجهزة

تشبه مضخة إعادة التدوير مضخة الدوران. تتميز الآلات الهيدروليكية المعاد تدويرها بميزات التصميم التالية:

• العلبة مصنوعة من البرونز والصلب ، وغالبًا ما تكون من النحاس الأصفر والحديد الزهر وسبائك أخرى غير قابلة للصدأ ؛
• يتم تبريد الجزء الثابت أحادي السرعة بواسطة وسيط الضخ ، درجة الحرارة المسموح بهاالتي يجب ألا تتجاوز 65 درجة ؛
• رمح الدوار من من الفولاذ المقاوم للصدأمجهزة بمكره (عجلة ريشة) ، نظرًا للدوران الذي تتشكل فيه قوة الطرد المركزي ، يحدث ضغط على أنبوب المخرج ويتم حقن الماء في خط أنابيب الإمداد الحراري ؛
• المكره مصنوع من البلاستيك الخاص المقاوم للحرارة ؛
• الجزء المتحرك الذي يدور بواسطة المحرك الكهربائي عبارة عن قفص سنجاب مصنوع من الفولاذ ؛
• تم تصميم الجهاز للعمل بمياه نظيفة غير لزجة (خالية من الجسيمات الصلبة والألياف) ؛
• كإضافة - معدات مع جهاز توقيت وعناصر أخرى لبرمجة المضخة.

مخطط التسخين المعتمد على جهاز إعادة التدوير يخلو من العيوب التي تعتبر نموذجية لإمداد الحرارة على أساس الدورة الدموية الطبيعيةالناقل الحراري ، على سبيل المثال ، أقل من الجمود. بفضل هذه الأجهزة ، فإن الإمداد المكثف لسائل التبريد سيجعل أنابيب المبرد ساخنة في غضون دقائق ولن يضطر المستهلك إلى الانتظار حتى تدفئ الغرفة.

1.2 أنواع معدات إعادة التدوير

تنقسم وحدة إعادة التدوير ومضخة الدوران "الشقيقة" إلى نوعين: منتجات ذات دوار جاف ومضخات ذات الدوار الرطب. تختلف مضخة إعادة التدوير ذات الدوار الجاف من حيث أن الجزء الدوار لا يتلامس مع الماء الذي يتم ضخه ، نظرًا لأنه بعيد عن المحرك الكهربائي بسبب الختم الميكانيكي المنزلق الخزفي أو المعدني.

2 مضخات إعادة تدوير في نظام الماء الساخن

توفر الراحة في توفير الماء الساخن ، وانخفاض تكاليف الطاقة للمستهلك استخدام أجهزة إعادة التدوير والخطوط المقابلة في نظام إمداد الماء الساخن. عند استخدام الغلايات ، عادة ما يستغرق تسخين الماء عدة دقائق أو حتى ساعات ، اعتمادًا على حجم السائل الساخن المطلوب.

خلال هذه العملية (حتى عند استخدام تركيبات السباكة) ، يتم تصريف عدة لترات من السائل في المجاري. كلما زاد طول خط الأنابيب ، كان المزيد من الماءضائع. والنتيجة هي خسائر كبيرة في إمدادات المياه. بالإضافة إلى ذلك ، يتلقى المستهلك خسائر في الحرارة وتجاوزات في الطاقة. من أجل القضاء على هذه الظاهرة ، نظام DHWقم بتركيب مضخة إعادة تدوير.

الغرض من الهيكل الهيدروليكي هو الحفاظ باستمرار على درجة الحرارة عند المستوى المطلوب أمام نقاط امتصاص الماء. يتم تثبيت المضخة أمام سخان المياه على أنبوب الإرجاع بالتوازي مع الأنبوب الرئيسي. في هذا الفرع يضخ الماء أثناء استخدامه من المرجل. يتم تركيب صمام عدم رجوع على أنبوب الضغط.

يتم تركيب الجهاز إذا كانت كمية السائل في خط الأنابيب إلى نقطة السحب من المرجل أكثر من ثلاثة لترات. لتجنب فقدان الحرارة ، يجب أن يكون خط الأنابيب معزولًا حراريًا بدرجة كافية. لو نظام إعادة التدويريتدفق الماء الساخن المصمم جيدًا على الفور بعد فتح صنبور مشترك.

وتجدر الإشارة إلى أن العديد من المصممين والمركبين يرتكبون أخطاء في تصميم محطات إعادة التدوير ، وذلك باستخدام مضخات برأس من 8 إلى 9 أمتار من عمود الماء. لمنزل خاص ، كوخ ، مع وحدة أقصى قيمةرأس 3-4 م. لا تستخدم "إعادة تدوير" للمياه الساخنة ، المصممة ل نظام التدفئة، لأن نظام الماء الساخن لا يحتاج أداء عاليواحتياطي طاقة كبير.

2.1 مضخة إعادة تدوير DHW Wilo Star-Z Nova (فيديو)

2.2 إدارة المعدات

يتم التحكم في تشغيل المضخة بواسطة مرحل زمني. ليست هناك حاجة للحفاظ على الجهاز في حالة عمل دائمة ، لذلك يجب عليك فقط منع السائل من التبريد إلى أقل من 50 درجة. تم تجهيز العديد من الطرز بمستشعر درجة حرارة مدمج ومرحل زمني. تحدد وحدة التحكم في البرنامج الفاصل الزمني بين تشغيل وتشغيل الآلة الهيدروليكية. يتم تنفيذ التنظيم من أجل زيادة كفاءة التثبيت عن طريق اختيار وضع التشغيل الأمثل.

في بعض الحالات ، أدى تعديل المعلمات إلى خفض استهلاك الكهرباء إلى النصف. تحكم تلقائى، المستخدمة في بعض الموديلات ، تتكيف المضخة مع احتياجات الماء الساخن للمالك. على سبيل المثال ، يحتوي خط Comfort PM لشركة Grundfos الدنماركية على وظيفة تراقب وقت تناول المياه لمدة 14 يومًا من أجل التكيف بشكل فردي مع مالك معين.

بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز الوحدات بصمامات فحص ، وترموستات يحدد وضع التشغيل ودرجة حرارة الماء المطلوبة ، وساعة الساعة. يعد خيار المؤقت مهمًا من حيث توفير الطاقة ويتكون من برمجة الجهاز ليتم تشغيله وإيقافه في فترات زمنية معينة.

3 مصنعي مضخة إعادة تدوير الشعبية

ليس من الصعب الحصول على مضخة إعادة تدوير في الظروف الحالية. المصنعون ، الذين يوجد عدد كبير منهم ، مستعدون لتقديم مجموعة رائعة من المنتجات لأي اختيار. يجب اختيار مضخة إعادة التدوير مع مراعاة خصائص نظام التدفئة والكمية المطلوبة من الحرارة والاهتمام بمواد التنفيذ. من الأفضل إعطاء الأفضلية للنماذج القابلة للتعديل نظرًا لقدرتها على التكيف تلقائيًا مع ظروف النظام المتغيرة ، مما سيوفر الكهرباء ويطيل عمر الخدمة.

الأفضل المواصفات الفنية، المتانة، Wilo، Halm، Grundfos المنتجات. النماذج باهظة الثمن ، لكن التكلفة مبررة بالجودة ، فهي مجهزة بمؤقت ، وترموستات ، ولديها استهلاك منخفض للطاقة. لتقليل فقد الماء الساخن ، يوصى بشراء مضخات من Grundfos.

يتم تحديد معلمات تشغيل الجهاز لنظام معين. موارد قيمة في نظام التدفئة مع ضغط دم مرتفعيتم الحفاظ على التدفق من خلال وحدة إعادة تدوير Wilo مع وضع Autoadapt. النسبة المثلىالجودة والسعر نموذجيان لسلع Imp Pumps ، كالبيدا. خيار اقتصاديتقدمها الشركات المصنعة الصينية.

الرسوم البيانية الحرارية لمنازل الغلايات مع غلايات الماء الساخن لأنظمة التدفئة المغلقة

يتم اختيار نظام التدفئة (مفتوح أو مغلق) على أساس الحسابات الفنية والاقتصادية. باستخدام البيانات الواردة من العميل والمنهجية المنصوص عليها في الفقرة 5.1 ، يبدأون في الرسم ، ثم حساب المخططات ، والتي تسمى مخططات حرارية لمنازل الغلايات مع غلايات الماء الساخن لأنظمة الإمداد الحراري المغلقة ، منذ الحد الأقصى لإخراج الحرارة غلايات الحديد الزهر لا تتجاوز 1.0 - 1 ، 5 جالوري / ساعة.

لأنه أكثر ملاءمة للنظر في المخططات الحرارية أمثلة عملية، فيما يلي المخططات الرئيسية والتفصيلية لمنازل الغلايات التي تحتوي على غلايات الماء الساخن. الرسوم التخطيطية لغرف الغلايات مع غلايات الماء الساخن لأنظمة الإمداد الحراري المغلقة التي تعمل على نظام تدفئة مغلق موضحة في الشكل. 5.7

أرز. 5.7 المخططات الحرارية الرئيسية لغرف الغلايات مع غلايات الماء الساخن لأنظمة التدفئة المغلقة.

1 - غلاية الماء الساخن 2 - مضخة الشبكة ؛ 3 - مضخة إعادة التدوير ؛ 4 - مضخة الماء الخام ؛ 5 - مضخة ماء المكياج ؛ 6 - خزان ماء المكياج ؛ 7 - سخان المياه الخام. 8 - سخان لكيمياء المياه النقية ؛ 9 - مبرد ماء الماكياج ؛ 10 - نزع الهواء. 11 - مبرد بخار.

تدخل المياه من الخط الراجع لشبكات التدفئة ذات الضغط الصغير (20 - 40 م من عمود الماء) إلى مضخات الشبكة 2. كما يتم توفير المياه هناك من مضخات المكياج 5 ، والتي تعوض تسرب المياه في شبكات التدفئة. يتم أيضًا توفير مياه الشبكة الساخنة للمضختين 1 و 2 ، حيث يتم استخدام تسخينهما جزئيًا في المبادلات الحرارية للتدفئة المعالجة كيميائياً 8 والمياه الخام 7.

لضمان درجة حرارة الماء أمام الغلايات ، التي يتم ضبطها وفقًا لشروط منع التآكل ، يتم توفير الكمية المطلوبة من الماء الساخن من غلايات الماء الساخن 1 إلى خط الأنابيب خلف مضخة الشبكة 2. الخط الذي يمر من خلاله الماء الساخن الموفر يسمى إعادة الدوران. يتم توفير المياه من خلال مضخة إعادة التدوير 3 ، والتي تضخ الماء الساخن. في جميع أوضاع تشغيل شبكة التدفئة ، باستثناء فصل الشتاء الأقصى ، يتم توفير جزء من المياه من خط الإرجاع بعد مضخات الشبكة 2 ، متجاوزًا الغلايات ، عبر خط الالتفاف بمقدار G حارة إلى خط الإمداد حيث يوفر الماء المختلط بالماء الساخن من الغلايات درجة حرارة التصميم المحددة في خط إمداد شبكات التدفئة. يتم تسخين إضافة المياه المعالجة كيميائياً في مبادلات حرارية 9 ، 8 11 ونزع الهواء منها في جهاز نزع الهواء 10. يتم أخذ المياه لتغذية شبكات التسخين من الخزانات 6 بواسطة مضخة المكياج 5 وتغذيتها في خط العودة.

حتى في غلايات الماء الساخن القوية التي تعمل على أنظمة إمداد حرارية مغلقة ، يمكن الاستغناء عن جهاز واحد لنزع الماء المكياج منخفض الإنتاجية. يتم أيضًا تقليل قدرة مضخات المكياج ، كما يتم تقليل معدات محطة معالجة المياه ، كما يتم تقليل متطلبات جودة مياه المكياج مقارنة بمنازل الغلايات أنظمة مفتوحة. عيب الأنظمة المغلقة هو بعض الزيادة في تكلفة المعدات لوحدات الإمداد بالمياه الساخنة للمشتركين.

لتقليل استهلاك المياه لإعادة التدوير ، يتم الحفاظ على درجة حرارته عند مخرج الغلايات ، كقاعدة عامة ، أعلى من درجة حرارة الماء في خط إمداد شبكات التدفئة. فقط مع وضع الشتاء الأقصى المحسوب ، ستكون درجات حرارة الماء عند مخرج الغلايات وفي خط إمداد شبكات التدفئة هي نفسها. لضمان درجة حرارة الماء المحسوبة عند المدخل إلى شبكة تدفئةيتم خلط المياه الخارجة من الغلايات بمياه الشبكة من خط أنابيب الإرجاع. للقيام بذلك ، يتم تثبيت خط جانبي بين خطوط أنابيب خطوط الإرجاع والإمداد ، بعد مضخات الشبكة.

يؤدي وجود خلط وإعادة تدوير المياه إلى أنماط تشغيل غلايات الماء الساخن الفولاذية التي تختلف عن طريقة شبكات التدفئة. تعمل غلايات الماء الساخن بشكل موثوق فقط إذا تم الحفاظ على كمية المياه التي تمر عبرها ثابتة. يجب الحفاظ على تدفق المياه ضمن الحدود المحددة ، بغض النظر عن التقلبات في الأحمال الحرارية. لذلك ، يجب أن يتم تنظيم إمداد الطاقة الحرارية للشبكة عن طريق تغيير درجة حرارة الماء عند مخرج الغلايات.

لتقليل شدة التآكل الخارجي للأنابيب على أسطح غلايات الماء الساخن الفولاذية ، من الضروري الحفاظ على درجة حرارة الماء عند مدخل الغلايات فوق درجة حرارة نقطة تكثف غاز المداخن. يوصى بالحد الأدنى لدرجة حرارة الماء المسموح بها عند مدخل الغلايات على النحو التالي:

عند العمل على الغاز الطبيعي - لا تقل عن 60 درجة مئوية ؛ عند العمل على زيت وقود منخفض الكبريت - لا يقل عن 70 درجة مئوية ؛ عند العمل على زيت الوقود عالي الكبريت - لا يقل عن 110 درجة مئوية.

نظرًا لحقيقة أن درجة حرارة الماء في خطوط العودة لشبكات التدفئة تقل دائمًا عن 60 درجة مئوية ، فإن المخططات الحرارية لمنازل الغلايات المزودة بمراجل الماء الساخن لأنظمة الإمداد الحراري المغلقة توفر ، كما ذكرنا سابقًا ، مضخات إعادة تدوير وخطوط الأنابيب المقابلة. لتحديد درجة حرارة الماء المطلوبة خلف غلايات الماء الساخن الفولاذية ، يجب معرفة أوضاع تشغيل شبكات التدفئة ، والتي تختلف عن الجداول الزمنية أو غلايات النظام.

في كثير من الحالات ، يتم حساب شبكات تسخين المياه للعمل وفقًا لما يسمى بمنحنى درجة حرارة التسخين من النوع الموضح في الشكل. 2.9 يوضح الحساب أنه يتم الحصول على الحد الأقصى لتدفق المياه بالساعة التي تدخل شبكات التدفئة من الغلايات في وضع يتوافق مع نقطة انقطاع الرسم البياني لدرجة حرارة الماء في الشبكات ، أي عند درجة حرارة الهواء الخارجية التي تتوافق مع أدنى درجة حرارة للمياه في خط التوريد. تظل درجة الحرارة هذه ثابتة حتى إذا ارتفعت درجة الحرارة الخارجية أكثر.

بناءً على ما سبق ، يتم إدخال الوضع المميز الخامس في حساب المخطط الحراري لغرفة المرجل ، والذي يتوافق مع نقطة انقطاع الرسم البياني لدرجة حرارة الماء في الشبكات. تم تصميم هذه الرسوم البيانية لكل منطقة مع آخر درجة حرارة خارجية محسوبة مقابلة وفقًا للنوع الموضح في الشكل. 2.9 بمساعدة مثل هذا الرسم البياني ، يمكن العثور بسهولة على درجات الحرارة المطلوبة في خطوط الإمداد والعودة لشبكات التدفئة ودرجات حرارة الماء المطلوبة عند مخرج الغلايات. تم تطوير مخططات مماثلة لتحديد درجات حرارة المياه في شبكات التدفئة لمختلف درجات حرارة الهواء في الهواء الطلق - من -13 درجة مئوية إلى -40 درجة مئوية بواسطة Teploelektroproekt.

يمكن تحديد درجات حرارة المياه في خطوط الإمداد والعودة ، ° درجة مئوية ، لشبكة التدفئة من خلال الصيغ:

حيث t vn هي درجة حرارة الهواء داخل المباني الساخنة ، ° С ؛ t H - درجة حرارة الهواء الخارجية المقدرة للتدفئة ، درجة مئوية ؛ t ′ H - درجة حرارة خارجية متغيرة بمرور الوقت ، ° С ؛ π ′ i - درجة حرارة الماء في خط أنابيب الإمداد عند t n ° С ؛ π 2 - درجة حرارة الماء في خط أنابيب الإرجاع عند t n ° С ؛ t - درجة حرارة الماء في خط أنابيب الإمداد عند t ′ n ، ° С ؛ ∆t - فرق درجة الحرارة المحسوب ، ∆t = π 1 - π 2 ، ° С ؛ θ \ u003d π c -π 2 - فرق درجة الحرارة المقدر في النظام المحلي ، درجة مئوية ؛ π 3 \ u003d π 1 + aπ 2 / 1+ a - درجة الحرارة المحسوبة للماء الداخل إلى السخان ، درجة مئوية ؛ π ′ 2 هي درجة حرارة الماء الداخل إلى خط أنابيب الإرجاع من الجهاز عند t "H، ° C ؛ أ هو معامل الإزاحة يساوي نسبة كمية المياه العائدة التي يمتصها المصعد إلى كمية مياه الشبكة .

إن تعقيد المعادلات الحسابية (5.40) و (5.41) لتحديد درجة حرارة الماء في شبكات الحرارة يؤكد جدوى استخدام الرسوم البيانية من النوع الموضح في الشكل. 2.9 ، مبني لمنطقة ذات درجة حرارة خارجية تقديرية 26 درجة مئوية. يمكن أن نرى من الرسم البياني أنه في درجات حرارة الهواء الخارجية البالغة 3 درجات مئوية وما فوق ، حتى نهاية موسم التدفئة ، تكون درجة حرارة الماء في خط أنابيب الإمداد بشبكات التدفئة ثابتة وتساوي 70 درجة مئوية.

البيانات الأولية لحساب المخططات الحرارية لمنازل الغلايات مع غلايات الماء الساخن الفولاذية لأنظمة الإمداد الحراري المغلقة ، كما ذكر أعلاه ، هي استهلاك الحرارة للتدفئة والتهوية وإمداد الماء الساخن ، مع مراعاة فقد الحرارة في منزل المرجل والشبكات و استهلاك الحرارة لاحتياجات بيت المرجل الخاصة.

يتم تحديد نسبة أحمال التدفئة والتهوية وأحمال إمداد الماء الساخن اعتمادًا على ظروف التشغيل المحلية للمستهلكين. تظهر ممارسة تشغيل غلايات التدفئة أن متوسط ​​استهلاك الحرارة لكل ساعة في اليوم لإمداد الماء الساخن يبلغ حوالي 20٪ من إجمالي ناتج الحرارة للغلاية. يوصى بأخذ فقد الحرارة في شبكات الحرارة الخارجية بكمية تصل إلى 3٪ من إجمالي استهلاك الحرارة. الحد الأقصى للساعة تكاليف التسويةيمكن قبول الطاقة الحرارية لتلبية الاحتياجات الخاصة لمنزل المرجل مع غلايات الماء الساخن مع نظام إمداد حراري مغلق وفقًا للتوصية بمقدار يصل إلى 3 ٪ من ناتج الحرارة المركب لجميع الغلايات.

يتم تحديد إجمالي استهلاك المياه بالساعة في خط إمداد شبكات التدفئة عند مخرج بيت الغلاية بناءً على نظام درجة حرارة شبكات التدفئة ، وبالإضافة إلى ذلك ، يعتمد على تسرب المياه من خلال التسربات. يجب ألا يتجاوز التسرب من الشبكات الحرارية لأنظمة الإمداد الحراري المغلقة 0.25٪ من حجم الماء في أنابيب شبكات الحرارة.

يُسمح بأخذ الحجم المحدد تقريبًا من المياه في أنظمة التدفئة المحلية للمباني لكل 1 Gcal / h من إجمالي استهلاك الحرارة المقدر للمناطق السكنية البالغة 30 م 3 ول المؤسسات الصناعية- 15 م 3.

مع الأخذ في الاعتبار الحجم المحدد للمياه في خطوط أنابيب شبكات التدفئة ومنشآت التدفئة ، يمكن أن يُؤخذ الحجم الإجمالي للمياه في نظام مغلق تقريبًا ما يعادل 45-50 م 3 للمناطق السكنية ، للمؤسسات الصناعية - 25-35 مللي ثانية لكل 1 Gcal / h من إجمالي استهلاك الحرارة المقدر.

أرز. 5.8 مخططات حرارية مفصلة لمنازل الغلايات مع غلايات الماء الساخن لأنظمة التدفئة المغلقة.

1 - غلاية الماء الساخن 2 - مضخة إعادة التدوير ؛ 3 - مضخة الشبكة ؛ 4 - مضخة الصيف الشبكية ؛ 5 - مضخة الماء الخام ؛ 6 - مضخة المكثفات ؛ 7 - خزان المكثفات. 8 - سخان المياه الخام. 9 - سخان المياه النقية كيميائيا ؛ 10 - نزع الهواء. 11 - مبرد بخار.

في بعض الأحيان ، من أجل التحديد الأولي لكمية مياه الشبكة المتسربة من نظام مغلق ، يتم أخذ هذه القيمة حتى 2٪ من تدفق المياه في خط الإمداد. بناءً على حساب الرسم التخطيطي الحراري الأساسي وبعد اختيار سعة الوحدة للمعدات الرئيسية والمساعدة في بيت المرجل ، يتم رسم مخطط حراري مفصل كامل. لكل جزء تقني من غرفة الغلاية ، يتم عادة وضع مخططات تفصيلية منفصلة ، أي لمعدات منزل المرجل نفسه ، ومعالجة المياه الكيميائية ومرافق زيت الوقود. يوضح الشكل مخططًا حراريًا تفصيليًا لمنزل مرجل به ثلاث غلايات ماء ساخن KV-TS - 20 لنظام إمداد حراري مغلق. 5.8

في الجزء الأيمن العلوي من هذا الرسم البياني ، توجد غلايات الماء الساخن 1 ، وفي اليسار - أجهزة نزع الهواء 10 أسفل الغلايات توجد مضخات إعادة تدوير أسفل الشبكة ، وتحت أجهزة نزع الهواء - مبادلات حرارية (سخانات) 9 ، خزان مياه منزوع الهواء 7 ، مضخات المنشار 6 ، مضخات المياه الخام 5 ، خزانات الصرف وتطهير البئر. عند تنفيذ مخططات حرارية مفصلة لمنازل الغلايات مع غلايات الماء الساخن ، يتم استخدام محطة عامة أو مخطط تخطيط معدات مجمعة (الشكل 5.9).

تتميز المخططات الحرارية للمحطة العامة لمنازل الغلايات المزودة بغلايات الماء الساخن لأنظمة الإمداد الحراري المغلقة بربط الشبكة 2 ومضخات إعادة التدوير 3 ، حيث يمكن توفير المياه من خط العودة للشبكات الحرارية إلى أي من مضخات الشبكة 2 و 4 موصولة بخط الانابيب الرئيسي لتزويد جميع غلايات بيت المرجل بالمياه. تقوم مضخات إعادة التدوير 3 بتزويد الماء الساخن من الخط المشترك خلف الغلايات إلى الخط المشترك الذي يوفر المياه لجميع غلايات الماء الساخن.

مع التخطيط الكلي لمعدات غرفة الغلاية الموضحة في الشكل. 5.10 لكل غلاية 1 تركيب شبكة 2 ومضخات تدوير 3.

الشكل 5.9 الشكل العام لمراجل مضخات الشبكة وإعادة الدوران: 1- غلاية الماء الساخن ، 2- إعادة التدوير ، 3- مضخة الشبكة ، 4- مضخة الصيف الشبكية.

أرز. 5-10. التخطيط الكلي لمراجل KV - GM - 100 ومضخات الشبكة وإعادة التدوير. 1 - مضخة الماء الساخن 2 - مضخة الشبكة ؛ 3 - مضخة تدوير.

تتدفق المياه من خط العودة بالتوازي مع جميع مضخات الشبكة ، ويتم توصيل أنبوب التفريغ لكل مضخة بواحد فقط من سخانات المياه. يتم توفير الماء الساخن لمضخة إعادة التدوير من خط الأنابيب خلف كل غلاية حتى يتم تضمينه في السقوط الرئيسي المشترك ويتم إرساله إلى خط التغذية لوحدة الغلاية نفسها. عند الترتيب باستخدام مخطط مجمع ، من المتصور تركيب واحد لجميع غلايات الماء الساخن. لا يوضح الشكل 5.10 خطوط المكياج والماء الساخن إلى خطوط الأنابيب الرئيسية والمبادل الحراري.

تستخدم الطريقة الكلية لوضع المعدات على نطاق واسع بشكل خاص في مشاريع غلايات الماء الساخن ذات الحجم الكبير غلايات PTVM- 30M ، KV - GM 100. إلخ. يتم تحديد اختيار المحطة العامة أو طريقة التجميع لترتيب معدات غرفة الغلايات مع غلايات الماء الساخن في كل حالة على حدة بناءً على الاعتبارات التشغيلية. أهمها من التخطيط في المخطط الإجمالي هو تسهيل محاسبة وتنظيم معدل التدفق ومعلمة المبرد من كل وحدة من خطوط أنابيب الحرارة الرئيسية ذات القطر الكبير وتبسيط تشغيل كل وحدة.

إمكانيات توليد الطاقة في غلايات المياه الساخنة

دكتوراه. ريبين ، مدير ، D.N. تاراسوف ، مهندس ، A.V. Makeeva ، مهندس ، شركة جنوب روسيا للطاقة CJSC ، كراسنودار

تُظهر تجربة السنوات الأخيرة من تشغيل أنظمة التدفئة الروسية في ظروف الشتاء أن هناك حالات متكررة من انقطاع التيار الكهربائي لمصادر الحرارة. في الوقت نفسه ، يمكن أن يؤدي انقطاع التيار الكهربائي عن غرف الغلايات إلى عواقب وخيمة في كل من غرفة المرجل نفسها (إيقاف المراوح ، وشفاطات الدخان ، وفشل الأتمتة والحماية) ، وخارجها (تجميد أنابيب التدفئة ، وبناء أنظمة التدفئة ، إلخ. .).

أحد الحلول المعروفة والفعالة في نفس الوقت لهذه المشكلة ، بالنسبة للغلايات البخارية الكبيرة نسبيًا ، هو استخدام مجموعات المولدات التوربينية التي تعمل على ضغط البخار الزائد ، أي تنظيم التوليد المشترك على أساس خارجي استهلاك الحرارة. هذا لا يسمح فقط بزيادة كفاءة استخدام الوقود وتحسين الأداء الاقتصادي لمصدر الحرارة ، ولكن أيضًا ، من خلال توفير مصدر الطاقة الخاص به من مولد الطاقة الخاص به ، لزيادة موثوقية نظام الإمداد الحراري.

فيما يتعلق بصناعة الطاقة الحرارية البلدية ، يبدو هذا الحل غير واقعي ، حيث أن الغالبية العظمى من بيوت الغلايات عبارة عن ماء ساخن. في هذه الحالة ، لتحسين الموثوقية ، يتم ممارسة تركيب مولدات الديزل على مصدر الحرارة ، والتي ، في حالة وقوع حادث في نظام تزويد الطاقة ، يمكن أن تلبي احتياجات بيت المرجل الخاصة. ومع ذلك ، فإن هذا يتطلب أهمية كبيرة

التكاليف ، ومعدل استخدام المعدات المركبة يقترب من الصفر.

تقترح هذه المقالة حلاً آخر لهذه المشكلة. جوهرها هو تنظيم الإنتاج الخاص بها طاقة كهربائيةفي غلاية تسخين المياه بناءً على تنفيذ دورة رانكين ، باستخدام مادة منخفضة الغليان كسائل عامل ، والذي سيُطلق عليه "عامل" في المستقبل.

مخططات محطات توليد الطاقة التي تستخدم سوائل عمل منخفضة الغليان معروفة جيدًا وتستخدم بشكل أساسي في مجالات الطاقة الحرارية الأرضية من أجل الاستفادة من حرارة مياه الصرف. ومع ذلك ، فإن عيبها الرئيسي هو الكفاءة الحرارية المنخفضة للدورة ، والتي ترتبط بالحاجة إلى إزالة حرارة تكثيف العامل في البيئة. في غلايات الماء الساخن والغلايات البخارية طاقة منخفضة(عندما تكون خيارات التوليد المشترك الأخرى غير مجدية) يمكن استخدام حرارة التكثيف لتسخين المياه الخام التي تدخل محطة معالجة المياه أو الذهاب إلى سخانات DHW إذا تم تثبيتها على مصدر إمداد الحرارة. يظهر الرسم التخطيطي لمنزل غلاية الماء الساخن مع وحدة متكاملة لتوليد الطاقة في الشكل. واحد.

يتم أخذ جزء من المبرد عند مخرج غلاية الماء الساخن I ، ويمر بالتتابع عبر المبخر II والسخان العامل III ، ويوفره على شكل بخار مع معلمات كافية للاستخدام كسوائل عمل في محرك حراري IV متصل بمولد كهربائي.

بعد الانتهاء من عملية التمدد ، يدخل بخار العادم المبادل الحراري المكثف V ، حيث يتم استخدام حرارة التكثيف بواسطة التدفق ماء بارد، الذهاب إلى وحدة HVO أو ، كما هو موضح في الشكل ، من خلال سخان إضافي VI وخزان تخزين VII لنظام إمداد المياه لـ يحتاج DHW.

من أجل التنفيذ العملي للمخطط المقترح ، من الضروري النظر في عدة نقاط.

1. حدد مادة (عامل) منخفضة الغليان ، والتي ، وفقًا لخصائصها الديناميكية الحرارية ، تتناسب مع وضع التشغيل ومعلمات بيت الغلاية.

2. تحديد المعلمات المثلىطريقة تشغيل محطة الطاقة الحرارية ومعدات التبادل الحراري.

3. إجراء تقييم كمي لقيمة الحد الأقصى الطاقة الكهربائية، والتي يمكن الحصول عليها للظروف المحددة لمنزل المرجل المدروس.

عند اختيار سائل العمل ، تم إجراء دراسة حسابية لدورة رانكين للوكلاء التاليين: R134 ، R600a ، R113 ، R114 ، R600. نتيجة لذلك ، وجد أن أعلى كفاءة للدورة لتنفيذها في ظروف غلاية الماء الساخن يتم تحقيقها باستخدام الفريون R600.

بالنسبة لسائل العمل المختار بهذه الطريقة ، تم إجراء تحليل للتأثير على الطاقة المتولدة لدرجة حرارة ارتفاع درجة حرارة البخار (الشكل 2 أ) ، وضغط البخار عند المدخل Pl (الشكل 2 ب) والمخرج Pk (الشكل 2 ج) ) من المحرك.

ويترتب على الرسوم البيانية أن الخصائص قيد الدراسة مستقلة عمليًا عن درجة حرارة ارتفاع درجة حرارة سائل العمل وتتحسن بزيادة Pn وانخفاض في Pc. في الوقت نفسه ، يُظهر ربط معلمات محطة التوليد المشترك مع طريقة تشغيل مصدر الحرارة أن الزيادة في Pn محدودة بالحاجة إلى ضمان فرق درجة حرارة كافٍ في المبخر بين مائع العمل المتبخر ومبرد التدفئة ، حيث يتم تحديد درجة حرارة الأخير من خلال طريقة تشغيل المرجل.

يجب اختيار الضغط النهائي Pk اعتمادًا على درجة حرارة تكثيف العامل ، والتي يتم تحديدها بدورها من خلال مستوى درجة حرارة وسيط استقبال الحرارة (الماء البارد) وفرق درجة الحرارة المطلوب في المكثف.

من أجل حسابات محددة للمخطط المقترح ، تم اختيار منزل مرجل به ثلاث غلايات TVG-8 بحمل حراري متصل 14.1 ميجاوات للتدفئة و 5.6 ميجاوات لإمداد الماء الساخن ( وضع الشتاء). تحتوي غرفة المرجل على محطة غلاية توفر تسخين الماء الساخن لتلبية احتياجات الإمداد بالمياه الساخنة. درجة الحرارة المقدرة لمياه الشبكة عند مخرج الغلايات 130 درجة مئوية. إجمالي استهلاك الطاقة يصل إلى 230 كيلوواط خلال فترة التسخين ويصل إلى 105 كيلو واط في الصيف.

وترد في الجدول قيم المعلمات ومعدلات التدفق للحاملات الحرارية عند النقاط العقدية للمخطط ، والتي تم الحصول عليها نتيجة الحسابات.

كانت الطاقة الكهربائية لشركة EGC خلال فترة التسخين 370 كيلوواط ، في الصيف 222 كيلوواط.

عند إجراء الحسابات ، تم تحديد استهلاك حرارة العمل بناءً على إمكانية

تيار الماء البارد لضمان التكثيف الكامل للعامل. يرتبط الاختلاف في الطاقة المتلقاة في فترات الشتاء والصيف من تشغيل مصدر الحرارة بانخفاض كمية العامل الذي يمكن تكثيفه بسبب زيادة درجة حرارة الماء البارد الداخل إلى المكثف (+15 درجة مئوية).

الموجودات

1. موجود فرصة حقيقيةتحسين كفاءة الطاقة في غلايات الماء الساخن من خلال تنظيم إنتاج الكهرباء في المحطات باستخدام سائل عمل منخفض الغليان.

2. كمية الطاقة الكهربائية التي يمكن الحصول عليها عن طريق التوليد المشترك للطاقة تفوق بشكل كبير إحتياجات بيت الغلاية ، والتي تضمن إمدادها المستقل بالطاقة. في الوقت نفسه ، يجب أن يؤدي رفض الشراء وبيع الكهرباء الزائدة إلى تحسين الأداء الاقتصادي لمصدر الحرارة بشكل كبير.

3. على الرغم من القيم المنخفضة لكفاءة الدورة ، لا توجد عمليًا أي خسائر في الحرارة المزودة في الدائرة (باستثناء الخسائر في البيئة).

البيئة) ، مما يسمح لنا بالتحدث عن الطاقة العالية والكفاءة الاقتصادية للحل المقترح.

المؤلفات

1. Repin L.A.، Chernin R.A. إمكانيات إنتاج الطاقة الكهربائية في الغلايات البخارية ذات الضغط المنخفض // الطاقة الصناعية. 1994. رقم 6. ص 37 - 39.

2. براءة الاختراع رقم 32861 (RU). مخطط حراري لغرفة غلاية تسخين المياه / L.A. ريبين ، أ. ريبين // 2006.

3. محطة طاقة حرارية مجمعة مع دورة ثنائية بسعة 6.5 ميجاوات / تقنيات كفاءة الطاقة الروسية. 2002. رقم 1.

آفاق تحديث الأسطول المنزلي من غلايات الماء الساخن والبخار.

في أوكرانيا ، يتم تشغيل أسطول من غلايات البخار والمياه الساخنة من سلسلة DKVR و DE و E و TVG و KVGM و PTVM وما إلى ذلك في الغالب ، مما يوفر الطاقة الحرارية لكل من قطاع الإنتاج والإسكان والخدمات المجتمعية في أوكرانيا. مستوى المعدات والأتمتة لا يفي بالمعايير الحالية لاستخدام الوقود والكهرباء والمؤشرات البيئية. وهنا يمكنك قراءة مقالات حول البناء منخفض الارتفاع على بوابة البناء. يمكن حل هذه المشكلة بطريقتين: الاستبدال الكامل للغلايات بأخرى جديدة وحديثة. تحديث أسطول الغلايات الحالي. تتطلب الطريقة الأولى استثمارات رأسمالية كبيرة من مالكي منشآت توليد الحرارة ، والتي لا يمكن أن تفعلها اليوم إلا بعض الشركات الكبيرة العاملة بنجاح. بالنسبة للمؤسسات الأخرى ، الطريقة الثانية أكثر واقعية - ترقية منشآتها المولدة للحرارة عن طريق استبدال مواقد الغاز بنظائر مستوردة أو استخدام الأتمتة للغلايات على أساس المكونات المستوردة باستخدام مواقد قياسية أو مواقد جديدة من سلسلة GMU. الشعلات المستوردة المصنعة من قبل "Weishopt" و "Ecoflame" مثبتة على غلايات مصنع Monastyrishchensky E2.5-0.9 ومصنع Ivano-Frankivsk VK-22. أظهر تشغيل هذه الغلايات التشغيل المرضي لجميع المعدات. مثال على استخدام الموقد العادي GMG-4 على غلاية بخار DKVR 6.5 / 13 هو مطحنة الورق Chizhevsk (ChPF). لأول مرة في ممارسة تشغيل الغلايات من سلسلة DKVR الموقد الغازيتم نقل GMG-4 إلى وضع الإشعال التلقائي الكامل والتحكم في حمل غلاية البخار دون التواجد المستمر لأفراد الصيانة. يتيح التحكم التلقائي في الحمل وفقًا لضغط البخار في أسطوانة الغلاية الحفاظ على ضغط البخار عند قيمة محددة تبلغ ± 0.1 كجم / سم 2 مع تغييرات كبيرة في استهلاك البخار (حتى 70٪ من جانب المستهلك). في حالة توقف استهلاك البخار ، تعمل أتمتة الغلاية على إيقاف الموقد حتى الاحتياج التالي للبخار. يمكن أن يؤدي هذا النمط من تشغيل الغلاية مع حمولة بخار متغيرة إلى توفير الوقود بشكل كبير. الرفض الطرق التقليديةالتحكم في الخانق في مثل هذه المعلمات مثل مستوى الماء في الأسطوانة العلوية ، والتفريغ في فرن الغلاية ، وضغط الهواء أمام الموقد والانتقال إلى الأساس طريق جديدأدى تنظيم المعلمات المذكورة أعلاه عن طريق تغيير عدد دورات المحركات الكهربائية للمعدات المساعدة بمساعدة محولات التردد إلى تقليل تكلفة الكهرباء بشكل كبير لإنتاج البخار. كانت الطاقة الكهربائية التي استهلكتها المحركات الكهربائية للمعدات المساعدة لكل طن من البخار المنتج قبل إعادة البناء 7.96 كيلو واط / طن ، وبعد إعادة البناء كانت 1.98 كيلو واط / طن. وبالتالي ، خلال فترة التشغيل السنوي للغلاية في مصنع الورق Chizhev ، والتي تبلغ 8000 ساعة ، بلغ توفير الطاقة 253000 كيلو وات. معامل المتوسط ​​المرجح عمل مفيدبلغت نسبة المرجل DKVR 6.5 / 13 بعد إعادة البناء 90-90.5٪ بدلاً من 87.5٪. بالنسبة للدوائر الهيدروليكية الحديثة لمراجل الماء الساخن ، فإن مشكلة استخدام منظم يعتمد على الطقس ينظم درجة حرارة المبرد في خط الإمداد ، اعتمادًا على درجة الحرارة الخارجية ، مع الحفاظ على ظروف غلايات الماء الساخن مرة واحدة tВХ≥70 ° С ، تم حلها. تم حل المشكلة باستخدام مفتاح هيدروليكي قابل للتعديل. يتيح لك استخدام منظم معوض عن الطقس توفير الوقود بنسبة تصل إلى 30٪. في الوقت الحاضر ، تم تطوير مخططات لإعادة الإعمار باستخدام التقنيات المذكورة أعلاه لجميع الأحجام القياسية للغلايات المنزلية. فترة الاسترداد للأموال التي يتم إنفاقها على تحديث غلايات الماء الساخن أو البخارية هي 1.0 2.0 سنة ، اعتمادًا على وقت التشغيل خلال العام.