Кожухотръбен водонагревател. Схеми за свързване на топла вода към отоплителни мрежи

Често функционалността и ефективността на отоплителната система зависи от използваните допълнителни устройства. Един от тях е бойлерът GDP, използван за системи за отопление и топла вода. И въпреки че дизайнът е доста прост на външен вид, по време на производството точни изчисленияизползване на компютърни програми. Основната цел е загряване на вода.

Конструктивни характеристики и принцип на работа:
Водонагреватели на БВП са сложен дизайн, който се състои от два тръбопровода, единият от които е разположен вътре в първия. Цялото устройство е разделено на няколко секции. Неговите компоненти също включват:

Свързващи ролки;
- преходи;
- компенсатори (има модели без тях).

Вътре структурата има доста сложна структура, но принципът на работа е прост и разбираем за всеки, който се е сблъскал с тези устройства. През вътрешната тръба тече гореща вода, която загрява водата във външната тръба. Външният тръбопровод се състои от няколко тръби с малък диаметър. Поради топлообмен водата се нагрява. Един от тръбопроводите е свързан към отоплителната система, а вторият е отговорен за захранването с топла вода.

Стоманени или месингови тръби насърчават добър топлообмен и следователно студената вода се загрява доста бързо до желаната температура. Охлаждащата течност във вътрешната тръба и водата във външната тръба се движат една към друга. Тази характеристика на работа позволява да се повиши ефективността на водонагревателите на БВП. Топлообменниците получават името си, защото и в двата тръбопровода се използва вода. Има и дизайни, използващи водна пара.

Приложение:
Тъй като основната цел на топлообменниците вода-вода на БВП е отоплението на водата, основната им област на приложение са системите за отопление и топла вода. Често се инсталират в котелни помещения на промишлени, административни и жилищни сгради.
Устройствата могат да се използват за охлаждане на вода или друга течност. Това приложение е най-разпространено в газовата и нефтената индустрия. В такива случаи не се използват стандартни решения, а устройствата се произвеждат по индивидуални чертежи в съответствие с изискванията и стандартите.

Видове и спецификации:
В зависимост от конструктивните характеристики, водонагревателите на БВП са два вида:

Сглобяеми;
- неразделим.

Конструкциите без ограда са по-популярни поради висока надеждност, стегнатост и здравина. В зависимост от мащаба отоплителна системаДиаметърът на кутията може да варира от 55 до 535 mm. Дължината на топлообменника обикновено е 2 или 4 метра. Устройствата могат да издържат на налягане до 1 MPa, а температурата на охлаждащата течност не трябва да надвишава 150 градуса.

Техническите характеристики, включително мощността и площта за отопление на водата, зависят от няколко параметъра:

Външен диаметър;
- дължина;
- количества вътрешни тръбиДОБРЕ.

Прочетете повече за техническа характеристикаводо-водонагреватели на БВП можете да видите в таблицата по-долу.

Характеристики на експлоатация и поддръжка:

Водонагревателите на БВП са високотехнологични устройства. В тази връзка при свързване, стартиране и работа е необходимо да се спазват определени правила, както и осигуряване на навременно и качествено обслужване.

За да може конструкцията да работи правилно, е необходимо да се използват контролно-измервателни устройства, спирателни кранове и предпазни клапани при свързване. Те ви позволяват да наблюдавате работата на устройството и да осигурите безопасното му използване.

Когато стартирате, трябва да следвате стриктна последователност от действия. Първо се пуска студена вода, а след това гореща вода. В случай на принудително спиране, за да рестартирате, трябва да изчакате, докато тръбните листове се охладят напълно.

За да могат топлообменниците вода-вода на БВП да работят дълго време и да не се повредят, е необходимо да се извърши поддръжка, която се състои в почистване на тръбопроводите от утайка и котлен камък. Обикновено това почистване трябва да се извършва само веднъж на две години, но ако вътрешната температура на водата постоянно се поддържа над 65°C, тогава поддръжката трябва да се извършва по-често. Мащабът и утайката не само намаляват пропускливостта на тръбите, но и намаляват мощността на устройството. Ако налягането е превишено, се появяват или се провалят пукнатини предпазен клапанРаботата на устройството трябва да бъде спряна, докато неизправността бъде отстранена.

Благодарение на голям изборводонагреватели за БВП в нашата компания, можете лесно да изберете подходящата опция. За съвет можете да се свържете с нашите специалисти.

В някои случаи е необходимо да се монтират резервоари за съхранение, за да се изравни натоварването на захранването с топла вода, а също и като резерв в случай на прекъсване на подаването на охлаждащата течност. Резервните резервоари се монтират в хотели с ресторанти, бани, перални, за душ мрежи във фабрики и др. Следователно паралелната верига може да бъде без батерия, с долен резервоар на батерията и с горен резервоар на батерията.

Паралелна верига за включване на бойлер

Схемата се използва, когато Q max БГВ /Q o ?1. Консумацията на мрежова вода за абонатно въвеждане се определя от сбора на разходите за отопление и топла вода. Консумацията на вода за отопление е постоянна стойност и се поддържа от регулатора на потока PP. Консумацията на мрежова вода за топла вода е променлива стойност. Постоянна температура топла водана изхода на нагревателя се поддържа от терморегулатора RT в зависимост от неговия поток.

Веригата има просто превключване и един температурен регулатор. Нагревателят и отоплителната мрежа са проектирани за максимално Консумация на БГВ. В тази схема топлината на мрежовата вода не се използва рационално. Топлината на връщащата се мрежова вода, която е с температура 40 - 60 o C, не се използва, въпреки че позволява да се покрие значителна част от натоварването на БГВ, поради което има надценен разход на мрежова вода за абонатния вход.

Схема с предварително свързан бойлер

В тази схема нагревателят се включва последователно по отношение на захранващата линия на отоплителната мрежа. Схемата се използва, когато Q max БГВ /Q o< 0,2 и БГВ натоварванемалък

ДостойнствоТази схема е постоянен поток от охлаждаща течност към отоплителната точка през целия отоплителен сезон, който се поддържа от регулатора на потока RR. Това прави хидравличния режим на отоплителната мрежа стабилен. Недотоплянето на помещенията по време на периоди на максимално натоварване на БГВ се компенсира от подаването на мрежова вода повишена температурав отоплителната система по време на периоди на минимално изтегляне на вода или при отсъствие през нощта. Използването на капацитета за съхранение на топлина на сградите на практика елиминира колебанията в температурата на въздуха в помещенията. Такава компенсация на топлина за отопление е възможна, ако отоплителната мрежа работи по график с повишена температура. Когато отоплителната мрежа е регулирана съгл график за отопление, се получава недогряване на помещенията, така че схемата се препоръчва за използване при много малки товари за БГВ. Тази схема също не използва топлината на връщащата се вода от мрежата.

За едностепенно отопление на топла вода по-често се използва паралелна верига за включване на нагреватели.

Двустепенна смесена схема за топла вода

Прогнозната консумация на мрежова вода за захранване с топла вода е леко намалена в сравнение с паралелна едностепенна схема. Нагревателят на 1-ва степен е свързан през мрежовата вода последователно към връщащата линия, а нагревателят на 2-ра степен е свързан паралелно към отоплителната система.

В първия етап вода от чешматазагрява се от връщаща се мрежова вода след отоплителната система, поради което се намалява топлинната производителност на нагревателя от втора степен и се намалява консумацията на мрежова вода за покриване на натоварването на захранването с гореща вода. Общата консумация на мрежова вода в отоплителната точка е сумата от консумацията на вода за отоплителната система и консумацията на мрежова вода за втората степен на нагревателя.

Съгласно тази схема са свързани обществени сгради с голям вентилационен товар, възлизащ на повече от 15% от отоплителния товар. ДостойнствоСхемата е независима консумация на топлина за отопление от потреблението на топлина за топла вода. В този случай се наблюдават колебания в дебита на мрежовата вода на абонатния вход, свързани с неравномерно потребление на вода за топла вода, поради което е инсталиран PP регулатор на дебита, който поддържа постоянен воден поток в отоплителната система.

Двустепенна последователна схема

Мрежовата вода се разклонява на два потока: единият преминава през регулатора на потока PP, а вторият през втория нагревател, след което тези потоци се смесват и влизат в отоплителната система.

При максимална температура на връщащата вода след загряване 70°Cи средното натоварване на захранването с топла вода, чешмяната вода е почти загрята до нормално в първия етап, а вторият етап е напълно разтоварен, т.к. Регулаторът на температурата RT затваря вентила към нагревателя и цялата вода от мрежата преминава през регулатора на потока PP в отоплителната система, а отоплителната система получава повече топлина от изчислената стойност.

Ако връщащата вода след отоплителната система има температура 30-40?С, например, когато температурата на външния въздух е над нулата, тогава загряването на водата в първата степен не е достатъчно и тя се загрява във втората степен. Друга особеност на схемата е принципът на свързаното регулиране. Същността му е да конфигурира регулатора на потока да поддържа постоянен поток от мрежова вода към абонатния вход като цяло, независимо от натоварването на захранването с топла вода и позицията на температурния регулатор. Ако натоварването на захранването с гореща вода се увеличи, тогава регулаторът на температурата се отваря и пропуска повече вода от мрежата или цялата вода от мрежата през нагревателя, докато водният поток през регулатора на потока намалява, в резултат на което температурата на водата от мрежата при входът на асансьора намалява, въпреки че потокът на охлаждащата течност остава постоянен. Топлината, която не се доставя по време на периоди на високо натоварване на захранването с топла вода, се компенсира по време на периоди на ниско натоварване, когато поток с повишена температура навлиза в асансьора. Няма понижение на температурата на въздуха в помещенията, т.к Използва се топлоакумулиращият капацитет на сградните ограждащи конструкции. Това се нарича свързано регулиране, което служи за изравняване на дневните неравномерности на натоварването на топла вода. IN летен периодКогато отоплението е изключено, нагревателите се включват последователно с помощта на специален джъмпер. Тази схема се използва в жилищни, обществени и промишлени сгради с коефициент на натоварване Q max топла вода / Q o ? 0,6. Изборът на схема зависи от графика на централното регулиране на топлоснабдяването: повишено или отопление.

ПредимствоПоследователна схема в сравнение с двустепенна смесена схема е изравняването на графика на дневния топлинен товар, по-доброто използване на охлаждащата течност, което води до намаляване на потреблението на вода в мрежата. Връщането на мрежова вода при ниска температура подобрява отоплителния ефект, т.к Екстракцията на пара с ниско налягане може да се използва за загряване на вода. Намалението на потреблението на вода от мрежата по тази схема е (на отоплителна точка) 40% спрямо паралелната и 25% спрямо смесената.

недостатък– липса на възможност за пълно автоматично регулираненагревателна точка.

Двустепенна смесена верига с ограничен максимален воден поток за вход

Той е използван и също така дава възможност да се използва топлинният капацитет на сградите. За разлика от обичайната смесена верига, регулаторът на потока се монтира не пред отоплителната система, а на входа на точката на подаване на мрежова вода към втория етап на нагревателя.

Поддържа дебит не по-висок от зададения. С увеличаване на консумацията на вода, температурният регулатор RT ще се отвори, увеличавайки потока на мрежовата вода през втората степен на нагревателя за гореща вода, докато консумацията на мрежова вода за отопление се намалява, което прави тази схема еквивалентна на последователна веригаспоред прогнозния дебит на мрежовата вода. Но нагревателят на втория етап е свързан паралелно, така че се осигурява поддържане на постоянен воден поток в отоплителната система циркулационна помпа(не може да се използва асансьор), а регулаторът на налягане RD ще поддържа постоянен поток от смесена вода в отоплителната система.

Отворени отоплителни мрежи

Схемите за свързване на системите за БГВ са много по-прости. Икономичната и надеждна работа на системите за БГВ може да се осигури само ако има автоматичен регулатор на температурата на водата и той работи надеждно. Отоплителните инсталации се свързват към отоплителната мрежа по същите схеми, както в затворените системи.

a) Верига с термостат (типично)

Водата от подаващия и връщащия тръбопровод се смесва в термостата. Налягането зад термостата е близко до налягането във връщащия тръбопровод, така че циркулацията Линия за БГВприкрепя се към точката на всмукване на вода след шайбата на дросела. Диаметърът на шайбата се избира въз основа на създаването на съпротивление, съответстващо на спада на налягането в системата за захранване с гореща вода. Максималният воден поток в захранващия тръбопровод, от който се определя изчисленият дебит за потребителския вход, възниква при максимално натоварване на БГВ и минимална температуравода в отоплителната мрежа, т.е. в режим, при който натоварването на БГВ се доставя изцяло от захранващия тръбопровод.

б) Комбинирана схема с изтегляне на вода от обратната линия

Схемата е предложена и внедрена във Волгоград. Използва се за намаляване на колебанията в променливия воден поток в мрежата и колебанията на налягането. Нагревателят е свързан към захранващата линия последователно.

Водата за захранване с топла вода се взема от връщащата линия и, ако е необходимо, се нагрява в нагревателя. В същото време неблагоприятният ефект от изтеглянето на вода от отоплителната мрежа върху работата на отоплителните системи е сведен до минимум, а намаляването на температурата на водата, постъпваща в отоплителната система, трябва да бъде компенсирано чрез повишаване на температурата на водата в захранващия тръбопровод на отоплителната мрежа спрямо отоплителния график. Приложимо за коефициент на натоварване? av = Q av БГВ /Q o > 0,3

в) Комбинирана схема с избор на вода от захранващата линия

Ако мощността на източника на водоснабдяване в котелното помещение е недостатъчна и за да се намали температурата на връщащата се вода, върната в станцията, се използва тази схема. Когато температурата на връщащата вода след отоплителната система е приблизително равна на 70°C, няма източване на вода от захранващата линия, захранването с топла вода се осигурява от чешмяна вода. Тази схема се използва в град Екатеринбург. Според тях схемата позволява намаляване на обема на пречистване на водата с 35 - 40% и намаляване на потреблението на енергия за изпомпване на охлаждащата течност с 20%. Цената на такава нагревателна точка е по-висока, отколкото при схемата а), но по-малко, отколкото за затворена система. В този случай се губи основното предимство на отворените системи - защита на системите за захранване с топла вода от вътрешна корозия.

Добавянето на чешмяна вода ще причини корозия, така че циркулационната линия на системата за БГВ не може да бъде свързана към връщащата тръба на отоплителната мрежа. При значително изтегляне на вода от захранващия тръбопровод намалява потреблението на мрежова вода, влизаща в отоплителната система, което може да доведе до недогряване отделни стаи. Това не се случва във веригата б),което е неговото предимство.

Свързване на два вида товари към отворени системи

Свързване на два вида натоварване според принципа несвързана регулацияпоказано на фигура А).

В диаграмата несвързана регулация(Фиг. A) Инсталациите за отопление и топла вода работят независимо една от друга. Дебитът на мрежовата вода в отоплителната система се поддържа постоянен с помощта на PP регулатор на потока и не зависи от натоварването на захранването с гореща вода. Консумацията на вода за горещо водоснабдяване варира в много широк диапазон от максимална стойност в часовете на максимално водочерпене до нула през периода на липса на вода. Регулаторът на температурата RT регулира съотношението на водните потоци от захранващите и връщащите линии, като поддържа постоянна температуравода за топла вода. Общата консумация на мрежова вода в точка на отопление е равна на сумата от консумацията на вода за отопление и топла вода. Максималната консумация на мрежова вода се получава в периоди на максимално изтегляне на вода и при минимална температура на водата в захранващия тръбопровод. В тази схема има прекомерна консумация на вода от захранващата мрежа, което води до увеличаване на диаметъра на отоплителната мрежа, увеличаване на първоначалните разходи и увеличаване на разходите за транспортиране на топлина. Изчислената консумация може да бъде намалена чрез инсталиране на акумулатори за топла вода, но това усложнява и оскъпява оборудването за абонатно въвеждане. Обикновено батериите не се инсталират в жилищни сгради.

В диаграмата свързана регулация(Фиг. B) регулаторът на дебита се монтира преди свързването на системата за захранване с гореща вода и поддържа постоянен общия воден поток към потребителския вход като цяло. В часовете на максимално потребление на вода се намалява подаването на мрежова вода за отопление и съответно се намалява консумацията на топлина. За да предотвратите хидравлична неправилна настройка на отоплителната система, центробежна помпа, поддържайки постоянен воден поток в отоплителната система. Недоставената за отопление топлина се компенсира в часовете на минимално потребление на вода, когато по-голямата част от мрежовата вода се изпраща към отоплителната система. В тази схема строителните конструкции на сградата се използват като топлинен акумулатор, изравняващ кривата на топлинното натоварване.

При повишено хидравлично натоварване на захранването с топла вода повечето абонати, което е типично за новите жилищни райони, често отказват да инсталират регулатори на потока на абонатните входове, ограничавайки се само до инсталиране на температурен регулатор в точката на свързване на захранването с топла вода. Ролята на регулатори на потока се изпълнява от постоянни хидравлични съпротивления (шайби), монтирани в отоплителната станция по време на първоначалната настройка. Тези постоянни съпротивления се изчисляват така, че да се получи един и същ закон за промяна на мрежовия воден поток за всички абонати, когато натоварването на захранването с гореща вода се промени.

Описание

Водонагревателите на GDP се използват като топлообменно оборудване в газовата и нефтохимическата промишленост. Функцията му е да нагрява и охлажда течности, кондензира пара, газ и смеси и технологични процеси. Също така такива нагреватели са вградени в системи за топла вода и отоплителни мрежи на сгради и съоръжения за обществени и промишлени цели.

Водонагревателите GDP са монтирани над земята вътре затворени помещенияс температура на въздуха не по-ниска от 0°C. Ако се планира работа на открито, бойлерът трябва да бъде защитен от механични повреди, атмосферни валежи, киселинни изпарения, дим от котли и амонячни съединения. Открити площине трябва да се наводнява от валежи и подземни води. В зависимост от условията на работа, стандартният експлоатационен живот на оборудването в съоръженията във вашия град е най-малко 15 години.

Принцип на работа на водонагревател

Принципът на работа на топлообменника вода-вода е движението на два потока вода: нагрята и нагряваща. Отоплителната вода идва от котелни или отоплителни мрежи в пространството между корпуса и вътрешните тръби на нагревателя. Нагрятата вода е студена охлаждаща течност и се движи в противоток през вътрешните тънки тръби, тоест към горещата вода за отопление.

За осигуряване на стабилна работа са необходими редовни проверки на състоянието на бойлера и спомагателните устройства. Ефективното управление на технологичната поддръжка позволява допълнително оборудване, като измервателни уреди и предпазни устройства, които се добавят към пакета по желание на клиента.

Технически характеристики* на бойлери GDP

Проектиране на бойлери GDP

Водонагревателите са сглобяема конструкция от модули. Броят и стандартният размер на модулите, наричани още секции, зависят от предназначението на нагревателя, условията на работа и топлотехническите изчисления.

Всяка секция е неразделима и се състои от външен корпус и вътрешни тръби, изработени от месинг или неръждаема стомана. Външният корпус е изработен от стоманена тръба и няма заварки. В краищата на тялото има фланцови връзкис отвори за болтове.

Диаметърът на външния корпус и броят на вътрешните тръби се избират, като се вземат предвид първоначалните данни на клиента за обекта. Специалистите на ТД САРРЗ произвеждат необходими изчисленияи изберете оптималния модел бойлер за вода.

Чертеж* на водонагревател

Варианти на проектиране* за бойлери GDP

Техническите спецификации, чертежи и опции за дизайн са дадени като пример и могат да се различават при проектиране според индивидуалните параметри.

Обозначение на водонагревател при поръчка

БВП 273-2000 Типичен
БВП - водонагревател
273 - външен диаметърсекционно тяло, мм
2000 (4000) - дължина на секцията на котела, mm
Типичен (вдясно, вляво) - тип дизайн на блоковата секция според разположението на тръбите.

Свързването на нагреватели на системи за топла вода по смесена схема позволява централно регулиране на топлоснабдяването, както при отопление топлинен поток, и от комбинираното натоварване на отопление и захранване с топла вода (с „ограничен“ поток на охлаждащата течност). Най-често срещаният режим е регулиране на базата на топлинен поток на отопление, което осигурява независимост на работата на отоплителните системи от режима на захранване с топла вода.

5.4.1. Регулиране на топлинния поток на отопление

Обсъденият по-горе референтен режим на управление се взема като основа за изграждане на график за управление на отоплителния товар (вижте раздел 5.2.).

В диапазона ≤ φ о ≤ 1 температурата () на мрежовата вода в захранващия тръбопровод на отоплителната мрежа се определя от уравнение (5.4), а в диапазона от = 0,345 до φ о = 0 температурата на мрежовата вода в захранващия тръбопровод се приема постоянна и равна на.t 1u = 70 o C

Температурата на мрежовата вода (t 2) след отоплителната система в диапазона ≤ φ o ≤ 1 се определя от уравнение (5.5).

Очакваният разход на мрежова вода за отопление в диапазона ≤ φ о ≤ 1 (регулиране на качеството) се определя от (5.8).

Дебитът на мрежовата вода в диапазона ≤ φ о ≤ (количествено регулиране) се определя по следната формула:

(5.21)

5.4.2. Регулиране на вентилационния топлинен поток

Регулирането на вентилационния топлинен поток с двустепенна смесена схема на свързване за системи за топла вода няма фундаментални различияот регулиране по схемата за паралелен БВП, разгледана по-рано, следователно изчисленията на параметрите на регулиране се извършват в съответствие с раздел 5.3.2.

5.4.3. Регулиране на топлинното горещо водоснабдяване

Работните условия за изчисляване на контролните параметри на системите за захранване с гореща вода са условията в точката на прекъсване на температурната графика.

Прогнозният дебит на мрежовата вода () в точката на прекъсване, преминаваща през втория етап на нагревателя за гореща вода, се определя по формулата:

, (5.22)

където t p е температурата на чешмяната вода след първия етап на нагревателя в точката на прекъсване на графиката, взета за 5 ¸ 10 o C по-ниска от t 2i

В диапазона ≤ φ o ≤ 1, с увеличаване на φ o температурата на водата след отоплителната система се повишава. Това води до увеличаване на производителността на нагревателя за топла вода от първа степен, така че потокът на мрежовата вода през нагревателя от втора степен се намалява. С достатъчна точност за проектиране, потокът от мрежова вода през втория етап може да се определи по формулата:

където е съотношението на средния зимен топлинен поток за захранване с гореща вода към изчисления топлинен поток за отопление.

В диапазона на външните температури от t до 8 o C, количественото регулиране на топлинния поток на отопление води до намаляване на потока на мрежовата вода през първата степен на нагревателя, като същевременно намалява температурата му в сравнение с t 2i. В тази връзка топлинните характеристики на първия етап на нагревателя за гореща вода намаляват, което трябва да се компенсира чрез увеличаване на потока на мрежовата вода през втория етап. Големината на този дебит G g може да се определи от емпиричното уравнение:

Разходите за охлаждаща течност по време на междуотоплителния период могат да се определят по формулата:

. (5.25)

Консумацията на чешмяна вода за топла вода се определя от уравнението:

. (5.26)

Температурата на охлаждащата течност () след отоплителната система и първия етап на нагревателя за гореща вода в диапазона ≤ φ о ≤ 1 се определя от израза:

, (5.27)

а в интервала от до температурата се определя от израза: Таблица 5.4. Параметри на централните режими на управление на отоплителен топлинен поток с двустепенно смесено свързване на БВП