Recirkulačné čerpadlo. Teplovodné kotolne

Pri teplovodných teplovodných kotloch Colvi výrobca odporúča inštaláciu recirkulačného vedenia, ktoré zabezpečí udržiavanie teploty chladiacej kvapaliny na vstupe do kotla na konštantnej úrovni 55-60 stupňov. Recirkulácia je potrebná, aby sa zabránilo možnému vzniku kondenzácie na povrchoch kotla, čo je možné najmä vtedy, keď kotol pracuje na 50 % alebo menej menovitého výkonu.

Technická dokumentácia k teplovzdušným kotlom neodporúča prevádzku kotla vo výkonovom režime pod 40% nominálneho, nakoľko tu dochádza k nasledovnému nepriaznivému javu: relatívne nízka teplota spalín sa zhoršuje nízkymi teplotami chladiacej kvapaliny vo vratnom potrubí, čo vedie k tvorbe kondenzátu na oceľové konštrukcie kotol so známymi následkami. Preto je potrebné zabezpečiť vyššie uvedených 55-60 stupňov na "spiatočke" kotla, čo je dosť na ochranu pred "rosným bodom", ktorý môžu dosiahnuť spaliny.

Na usporiadanie prímesí horúcej chladiacej kvapaliny do „spiatočky“ vykurovacieho kotla existujú 2 hlavné možnosti:

• Inštalácia mixéra trojcestný ventil.
• Inštalácia obehového čerpadla (recirkulačné čerpadlo).

V praxi sa najčastejšie využíva 2. možnosť - inštalácia recirkulačného čerpadla. Takéto čerpadlo je inštalované na prepojke medzi prívodným a spätným vedením v bezprostrednej blízkosti kotla. Predpoklad je pohodlný prístup personálu kotolne k čerpadlu a ostatným komponentom recirkulačného potrubia.

Nižšie je uvedené typické usporiadanie recirkulačného vedenia:

Nižšie uvedený diagram znázorňuje typickú schému recirkulácie. plynový kotol(1), umiestnený pomocou prepojky medzi napájacím vedením T1 (2) a spätným vedením T2 (3). Recirkulačné čerpadlo (4) s protiprírubami musí byť inštalované priamo spolu s uzatváracími ventilmi (6) na vstupe a výstupe chladiacej kvapaliny, aby bolo možné čerpadlo v prípade potreby demontovať. Pred a za čerpadlom je tiež žiaduce nainštalovať tlakomery (5) na kontrolu tlaku chladiacej kvapaliny a vizuálne určiť hodnoty poklesu tlaku. Za výtlačným potrubím čerpadla musí byť osadený spätný ventil (7), ktorý zabezpečí správny smer vzájomnej cirkulácie vody vo vratnom a recirkulačnom potrubí.

Spôsob výpočtu potrebných parametrov recirkulačného čerpadla:

Konštrukčné parametre týchto čerpadiel sú:

• Požadovaný prietok.
• Odhadovaná hlava čerpadla, ktorá umožňuje prekonať hydraulický odpor všetkých prvkov: kotla, potrubia, uzatváracie ventily. Zároveň by mala poskytovať požadovaný prietok chladiaca kvapalina (pozri vyššie).

Prietok nosiča tepla pre recirkulačné vedenie je určený tepelným výkonom kotla, prietokom nosiča tepla kotlom a teplotným režimom kotla. Vypočítaný prietok recirkulačného čerpadla je 1/3 prietoku chladiacej kvapaliny kotlom. Nižšie je uvedený príklad výpočtu:

K dispozícii je plynový teplovzdušný kotol Kolvi 250 s tepelným výkonom 291 kW. Účinnosť kotla 92%. Jeho teplotný režim je 95/70 stupňov.

1. Stanovenie tepelného výkonu kotla: 291x0,92 = 268 kW

2. Definícia teplotného gradientu: 95-70=25 stupňov.

3. Stanovenie prietoku vody kotlom: (0,86x268) / 25 = 9,22 metrov kubických. o jednej hodine.

4. Určenie prietoku vody pre recirkulačné čerpadlo: 9,22/3 = 3,08 metrov kubických. o jednej hodine.

Vypočítaná dopravná výška recirkulačného čerpadla, ako je uvedené vyššie, je určená miestnymi odpormi prvkov kotolne. Ako ukazuje prax, tlakové parametre 2-4 metre vody sú prijateľné. čl. (0,2-0,4 bar).

Recirkulácia čerpacie jednotky sa používajú v kotolniach na ohrev vody a v kotolniach zmiešaného typu (s parou a teplovodné kotly). Ich účelom je udržiavať teplotu vody na vstupe do kotla nie nižšiu ako prijateľnú, berúc do úvahy použité palivo. Na tento účel re obehové čerpadločasť ohriatej vody v bojleri sa privádza späť na vstup do kotla, kde sa zmiešava s vratná voda z vykurovacej siete a zvýši jej teplotu na vopred stanovenú hodnotu. Niekedy je pri výrobe dôležité mať Clausov katalyzátor, ktorý sa dá kúpiť iba v špecializovanom obchode.

Teplota vody na vstupe kotla závisí od druhu paliva a jeho obsahu síry. Pri spaľovaní uhlia a vykurovacieho oleja sa vytvárajú výpary síry a jej zlúčenín, ktoré ľahko kondenzujú na rúrkach sita kotla, kde ich teplota nepresahuje 100ºС, čo vedie k intenzívnej erózii povrchu potrubia a stenčovaniu steny. Znižuje sa používanie prírodných a iných energetických plynov ako paliva pre kotly minimálna teplota povrchy sitových rúrok do 60-70ºС, s výnimkou erózie ich povrchov.

Rôznorodosť podmienok na pokrytie celoročných a špičkových tepelných záťaží na území našej krajiny viedla k projektovaniu zariadení na ohrev vody s výraznými rozdielmi v tepelnej schéme, čo umožnilo plnohodnotnejšie a efektívnejšie poskytovať teplo spotrebiteľom v priemyselný, sociálny a bytový sektor.

Druhým dôležitým účelom recirkulačných čerpadiel je rýchle zabezpečenie regulácie tepelnej záťaže v súlade s harmonogramom a zmenami atmosférických podmienok. Efektívna regulácia tepelnej záťaže je možná len pri zachovaní danej úrovne spoľahlivosti systému. To je čiastočne dôvod pre návrh zariadení na ohrev vody s výraznými rozdielmi v tepelnej schéme.

Tepelný okruh kotolne a okruh na zapnutie obehového čerpadla sú pevne spojené teplotný graf dodávka tepla spotrebiteľom v rôzne ročné obdobia rok a nutnosť viac-menej nakŕmiť inštaláciu siete.

Najbežnejšie schémy zahrnutia recirkulačných čerpadiel do tepelných schém teplovodných kotlov a kotlov zmiešaného typu sú uvedené nižšie.

Najjednoduchší okruh na zapnutie recirkulačných čerpadiel sa používa v prípadoch, keď je teplota vody v prívodnom potrubí tP vyššia ako 110 °С a chladiaca kvapalina sa používa na pokrytie nákladov na vetranie a vykurovanie (obrázok 1):

Recirkulačné čerpadlo je inštalované na obtoku spájajúcom vstupné a výstupné potrubie kotla. V tlakovej časti obtoku, pred napojením na prívodné potrubie, je inštalovaný regulátor napájania recirkulačného čerpadla. Vyrába sa vo forme ventilu s automatickým pohonom. Ovládanie servopohonu ventilu súvisí s teplotou vody vo vratnom potrubí - tOB. Pri poklese tOB ventil čiastočne stúpa a zvyšuje výkon recirkulačného čerpadla, čo vedie k zvýšeniu teploty vody na vstupe do kotla - tVK až na vypočítaná hodnota. So zvýšením tOB (pre zníženie tepelnej záťaže) ventil stúpa, zväčšuje prietokovú plochu, znižuje hydraulický odpor obtoku, čo vedie k zvýšeniu výkonu recirkulačného čerpadla a zvýšeniu teploty vody v r. prívodného potrubia kotla na vypočítanú hodnotu.

Výhodou tejto schémy je jej jednoduchosť a spoľahlivosť.

V teplovodných kotloch umiestnených v tesnej blízkosti spotrebiteľov tepla, keď sa používajú ako palivo zemný plyn, s uzavretou schémou dodávky tepla sa použil obvod na zapnutie recirkulačných čerpadiel znázornený na obrázku 2:

Zo spätného potrubia studená voda vstupuje do vstupu sieťového čerpadla. Tu recirkulačné čerpadlo dodáva vodu z teplovodného kotla, ktorá najskôr prechádza jedným alebo dvoma stupňami ohrevu surovej vody. Voda z cirkulačného okruhu, keď sa zmieša s vodou zo spätného potrubia, zvýši svoju teplotu na 70ºС. Pri tejto teplote vstupuje voda do kotla cez sieťové čerpadlo a z kotla sa privádza do potrubia priamy prúd na pokrytie záťaže externých spotrebičov tepla.

Surová voda, ktorá sa postupne podrobuje: ohrevu, mechanickému a chemickému spracovaniu, sekundárnemu ohrevu a odvzdušneniu, sa privádza do zásobníkov (na obr. 2 nie je znázornený ohrievač 2. ​​stupňa a zásobníky). Podľa potreby je voda zo zásobníkov privádzaná do potrubia doplňovacím čerpadlom. vratná voda vykurovaciu sieť, aby sa v nej udržal návrhový tlak.

V tejto schéme by mal byť výkon sieťového čerpadla mierne vyšší ako prietok vody v potrubí jednosmerného prúdu, pretože sieťové čerpadlo dodáva časť vody do recirkulačného okruhu. Výkon recirkulačného čerpadla môže byť 5-10 krát alebo viac nižší ako výkon sieťového čerpadla.

Výkon recirkulačného čerpadla je riadený regulátorom podávania, ktorý je vyrobený vo forme ventilu s automatickým pohonom. Riadenie pohonu ventilu súvisí s teplotou vratnej vody. So zvýšením teploty vody vo vratnom potrubí sa ventil čiastočne uzavrie a zníži výkon recirkulačného čerpadla, čo vedie k zníženiu teploty vody na vstupe do kotla na vypočítanú hodnotu (70ºС). Pri poklese tOB ventil stúpa, čím sa zväčšuje prietoková plocha, znižuje sa hydraulický odpor obtoku, čo vedie k zvýšeniu výkonu recirkulačného čerpadla a zvýšeniu teploty vody v prívodnom potrubí sieťového čerpadla (kotla ) na vypočítanú hodnotu.

Regulácia tepelného zaťaženia pre externých spotrebiteľov v tejto schéme je možná tak zmenou teploty vody na vstupe do kotla, ako aj miernou zmenou výkonu sieťového čerpadla.

Nepochybnými výhodami tejto schémy sú jej jednoduchosť, vysoká účinnosť a spoľahlivosť.

V špičkových teplovodných kotloch umiestnených v tesnej blízkosti spotrebičov tepla, keď sa ako palivo používa vykurovací olej, široké uplatnenie obvod na zapnutie recirkulačných čerpadiel, znázornený na obrázku 3:

Recirkulačné čerpadlo, ako na schéme na obr. 3 sa inštaluje na obtok spájajúci vstupné a výstupné potrubie kotla. V tlakovej časti obtoku je inštalovaný regulátor prietoku čerpadla, vo forme ventilu s automatickým pohonom.

Horúca voda z výstupu kotla s teplotou 150ºС sa dodáva do:
- pre vykurovací olej;
– na ohrev prídavnej vody;
- na vstup recirkulačného čerpadla;
- v potrubí jednosmerného prúdu.

Tepelné zaťaženie ropná farma sa mení počas dňa aj počas ročného obdobia. Minimum tepelné zaťaženie oslavuje počas letnej sezóny. Maximálne tepelné zaťaženie priemyslu vykurovacieho oleja je uvedené v zimné obdobie pri vykladaní vykurovacieho oleja z nádrží do skladovacích nádrží. Zimné tepelné zaťaženie zariadení na vykurovací olej môže prevýšiť letné zaťaženie 2-4 krát. Z tohto dôvodu v severných regiónoch u nás na zabezpečenie tepla len do mazutového hospodárstva sú inštalované teplovodné kotly parné kotly nízky tlak. Vyžaduje to ďalší priestor v kotolni a zvyšuje kapitálové náklady projektu. pribúdajú a prevádzkové náklady, čo zvyšuje náklady na 1 Gcal dodaného tepla. Nepochybnou výhodou je v tomto prípade možnosť zvýšenia tepelného zaťaženia externého spotrebiteľa. Ochladená voda z výmenníkov vykurovacieho oleja sa primiešava do vratného vodovodného potrubia externých spotrebiteľov.

Tepelná záťaž prídavného vykurovania závisí od schémy dodávky tepla. Pri uzavretom okruhu by strata chladiacej kvapaliny v dôsledku netesností nemala presiahnuť 1-2%. Pri otvorenom okruhu dodávky tepla strata chladiacej kvapaliny v sieti a následne výber horúca voda z kotla na ohrev prídavnej vody výrazne vzrásť. Ochladená voda z prídavných ohrievačov vody sa privádza do jednosmerného potrubia.

Výkon recirkulačného čerpadla je nastaviteľný automatický ventil pri zohľadnení teploty vratnej vody zo siete externých spotrebiteľov tepelnej energie. Pri uzavretej schéme dodávky tepla je vplyv prietoku vykurovacej vody cez ohrievače doplňovacej vody na činnosť obehového čerpadla nevýznamný. Pre otvorené okruhy dodávky tepla je výkon recirkulačného čerpadla riadený v širšom rozsahu, čo si vyžaduje použitie iných spôsobov riadenia.

Pomerne jednoduchý obvod na zapínanie recirkulačných čerpadiel sa používa aj v prípadoch, keď tP< 100ºС, а теплоноситель используется только для покрытия нагрузок на вентиляцию и отопление рисунке 4:

Recirkulačné čerpadlo je inštalované pred kotlom a dodáva cez neho teplú vodu do jednosmerného potrubia a do obtoku. V priamom potrubí sa časť teplej vody zmiešava s vodou z vratného potrubia a dodáva sa spotrebiteľovi s teplotou tP. Ďalšia časť teplej vody z kotla prúdi cez obtok na vstup recirkulačného čerpadla. Sem vstupuje aj časť vratnej vody, ktorá prešla cez sieťové čerpadlo so zvýšením tlaku na vypočítanú hodnotu.

V špičkových kotolniach na ohrev vody umiestnených v tesnej blízkosti spotrebiteľov tepla, pri použití vykurovacieho oleja ako paliva, pre schému dodávky tepla s otvorenou slučkou, schéma zapínania recirkulačných čerpadiel v reze medzi sieťovým ohrievačom a kotlom ( Použil sa obrázok 5:

Recirkulačné čerpadlo dodáva vodu do kotla s teplotou minimálne 110ºС, odkiaľ sa teplá voda s teplotou 150ºС a viac dodáva do olejárne, do ohrievača doplňovacej vody a do sieťového ohrievača. Studená voda zo zariadenia na vykurovací olej sa dodáva do vratného vodovodného potrubia, prechádza cez ohrievač siete a vstupuje do siete k spotrebiteľom tepla. Voda zo sieťového ohrievača s tP najmenej 110ºС vstupuje do vstupu recirkulačného čerpadla. Surová voda vopred chemické čistenie vyhrievaný na teplotu 20 ºС, napríklad ohrievač vody a vody z vykurovacích zariadení. Po úprave studenej vody sa prídavná voda ohreje na 50-70 ºС a vstupuje do vákuového odvzdušňovača az neho do zásobných nádrží (na obr. 5 neznázornené).

Akumulačné nádrže akumulujú vodu počas období odčerpávania menej ako je priemer za deň a poskytujú dodatočné množstvo odvzdušnenej vody obehový okruh kotol. Z toho istého okruhu je cez ekonomiku vykurovacieho oleja napájaná aj vykurovacia sieť. V prípade potreby je možné vykurovaciu sieť dobiť čerpadlom doplňovacej vody cez priečnu prepojku s ventilom pred sieťovým ohrievačom (nie je znázornené na obr. 5). Inštalácia akumulačných nádrží umožňuje prevádzku zariadenia na zásobovanie teplou vodou s konštantným priemerným denným zaťažením, čo je najekonomickejšie riešenie.

Všetky zariadenia kotolne určené na napájanie vykurovacej siete by sa mali počítať na priemernú hodinovú spotrebu vody za deň s maximálnym odberom vody.

Tepelná záťaž je riadená zmenou výkonu recirkulačného čerpadla. Na tento účel je na prívodnom potrubí inštalovaný regulačný ventil s automatickým pohonom. Ventil je riadený s ohľadom na teplotu vody vo vratnom potrubí. Pri poklese teploty vratnej vody ventil stúpa a zväčšuje prietokovú plochu, čo vedie k zníženiu odporu recirkulačného okruhu, zvýšeniu výkonu recirkulačného čerpadla a zníženiu tepelnej záťaže sieťového ohrievača. Zároveň sa do kotla dodáva menej paliva a vzduchu, aby sa znížil jeho prevádzkový výkon.

Systém riadenia tepelnej záťaže je navrhnutý tak, aby pri akejkoľvek zmene spotreby tepla zostala tWC aspoň 110ºС.

Čo je recyklácia? Aké sú výhody a nevýhody tohto systému? Ako zorganizovať správne a pohodlné zásobovanie vodou doma? Na tieto a ďalšie otázky odpovie článok na našej stránke venovaný funkčnosti kotlov - systému recirkulácie vody.

Pre pohodlné používanie horúca voda, pri navrhovaní moderné systémy, je zvykom používať zásobníkové ohrievače vody. Umožňujú mať vždy potrebnú zásobu teplej vody pre potreby obyvateľov. Ako správne vypočítať požadovaný objem ohrievača vody je popísané v našom blogovom článku.

Kotol nepriame vykurovanie.
Na ohrev teplej vody je mimoriadne výhodné použiť nepriamy vykurovací kotol, ktorý poskytuje ekonomické a konštrukčné výhody oproti klasickému elektrický ohrievač vody. V nepriamom vykurovacom kotli je okrem štandardného elektrického vykurovacieho telesa zabudovaný výmenník tepla (alebo niekoľko výmenníkov tepla), cez ktorý sa prenáša teplonosné médium z alternatívneho systému (vykurovací kotol, solárny kolektor, atď.). tepelné čerpadlo atď.). To v prvom rade prináša ekonomické výhody ohrevu teplej vody. Počas vykurovacej sezóny, kotol bude dokonale vykurovať z vykurovacieho systému domu, bez elektrického vykurovacieho telesa. A pri použití kotla s solárny kolektor, vo všeobecnosti môžete získať bezplatný systém na ohrev vody zo slnka po celý rok.

Čo je recyklácia.

Niektoré nepriame vykurovacie kotly sú vybavené dodatočným recirkulačným potrubím, ktoré je možné použiť v systéme teplej vody pre dodatočný komfort. Pri ukladaní teplovodných potrubí k miešačke je potrebné položiť ďalšie spätné potrubie na recirkuláciu vody. Horúca voda tak bude vždy cirkulovať cez potrubia horúcej vody a keď sa otvorí kohútik, voda sa môže okamžite použiť.

Recirkulácia je v skutočnosti pohyb teplej vody cez uzavretý potrubný prstenec s možnosťou jej výberu z tohto prstenca.

Kde stojí za to položiť recirkuláciu vody z kotla.
V prvom rade sa recirkulácia používa v miestach, kde sa odberné miesto nachádza vo veľkej vzdialenosti od kotla - ohrievača. Kým horúcu vodu nepoužívate, v potrubí sa ochladzuje a po otvorení vodovodného kohútika je potrebné vychladenú po určitú dobu vypúšťať. Recyklácia úplne rieši tento problém. Ak nechcete vždy vypúšťať vodu z kohútika, mali by ste zvoliť systém s recirkuláciou teplej vody. Takýto systém má prívodné a spätné potrubia, ale systém je veľmi pohodlný a pohodlný.
Okrem toho je možné k systému recirkulácie horúcej vody pripojiť vešiak na uteráky vyhrievaný vodou. IN tento prípad, vyhrievaný vešiak na uteráky bude teplý po celý rok, pretože. bude napájaný nie z kúrenia, ale z teplej vody doma

Nevýhody recyklačného systému.
Hlavnou nevýhodou recirkulačného systému je zložitosť inštalácie kvôli potrebe položiť ďalšie potrubie. Tieto práce je možné vykonávať len pri stavbe domu alebo väčších opravách.
Okrem toho na prevádzku recirkulačného systému budete potrebovať obehové čerpadlo a Dodatočné materiály na viazanie. Na pohyb vody z kotla potrubím a do opačná strana aplikovať obeh čerpadlo TÚV, je zakázané používať čerpadlo pre vykurovací systém. Čerpadlo je neustále pripojené k sieti a spotrebuje málo elektriny, približne 25-80 wattov za hodinu (v závislosti od modelu a výkonu čerpadla).

Stojí za zmienku, že pri recirkulácii teplej vody sa náklady na ohrev vody zvýšia, pretože bude neustále cirkulovať, vydávať teplo na steny, vyhrievaný vešiak na uteráky atď., A voda sa bude musieť ohrievať častejšie. než v bežnom vykurovacom kotle s uzavretým cyklom. Za pohodlie musíte platiť. Na dosiahnutie maximálnej úrovne úspor energie musí byť spätné potrubie, podobne ako vodovodné potrubie, dobre izolované, aby sa znížili tepelné straty, inak namiesto systému zásobovania vodou môžete získať doplnkový systém stenové vykurovanie s neustále bežiacim obehovým čerpadlom.
Nemala by sa zanedbávať inštalácia dodatočnej bezpečnostnej skupiny - nainštalujte expanznú nádrž a súčasne automatický odvzdušňovací ventil aby sa zabránilo vniknutiu vzduchu do čerpadla. V prípade potreby je možné nainštalovať aj poistný ventil na ochranu ohrievača vody pred pretlak spôsobené expanziou vody pri zahrievaní. Po dosiahnutí kritického tlaku poistný ventil vypustí „prebytočnú“ vodu. Vo väčšine prípadov však stačí nainštalovať iba expanznú nádrž. Kompenzuje tlak v systéme prívodu teplej vody, odstraňuje prebytočnú vodu, čím znižuje tlak počas ohrevu. Tlak vzduchu v expanznej nádobe nesmie prekročiť tlak poistného ventilu, inak pôsobí expanzná nádoba zbytočné. A minimálny tlak vzduchu nesmie byť nižší ako minimálny tlak vo vodovodnom systéme.

Pri veľkej prestavbe chaty, vidiecky dom alebo výstavbe nového, podstatnou sa stane otázka výberu vykurovacieho systému a všetkého, čo s tým súvisí.

Na programe budú všetky nuansy: celková dĺžka a priemer potrubí, výkon elektrického alebo plynového kotla, ako aj potreba recirkulačného čerpadla určeného na zabezpečenie plného fungovania dodávky tepla a teplej vody. .

1 Recirkulačné čerpadlá vo vykurovacom systéme

Na tvorenie komfortné podmienky bydliska, je povinné používať recykláciu čerpacie zariadenie. Recirkulačné čerpadlá sú neoddeliteľnou súčasťou systému vykurovania a zásobovania teplou vodou. Toto kompaktné zariadenie je inštalované všade - v súkromných domoch, kotolniach, chatách.

Vďaka ich vynikajúcim Technické parametre a vysoká energetická účinnosť, vodné recirkulačné čerpadlá nahrádzajú iné typy jednotiek a zaslúžene si získavajú na popularite.

Recirkulačné čerpadlo zabezpečuje predovšetkým normálnu prevádzku celého vykurovacieho systému a je hlavným stimulačným faktorom pre jeho bezproblémový chod.

Použitý recirkulačný princíp činnosti, ktorý spočíva v pretláčaní čerpaného média na základe rotácie špeciálne prvky a zvýšenie rýchlosti pohybu chladiacej kvapaliny cez prívod tepla, tlak, je mimoriadne potrebné pre vykurovacie systémy. Je to preto, že jednotka vytvára priaznivé podmienky pre efektívny prenos nosiča tepla potrubím.

Inštaluje sa za účelom udržania a regulácie tlaku pracovného prostredia. Vo všeobecnosti zvyšuje hydraulický výkon dodávky tepla. Pri inštalácii takéhoto zariadenia dostane vykurovací systém zvýšenie koeficientu prenosu tepla.

Pri štandardnom systéme prirodzenej cirkulácie sa miestnosť ohrieva nerovnomerne a trvá dlhšie ako pri recirkulačnom zariadení. Nosič sa často stretáva s vážnym odporom, jeho energia je zhasnutá. V dôsledku toho sa potrubie čiastočne ohrieva, rýchlejšie sa stráca teplo a dom nie je správne vykurovaný.

Hlavná základné prvky zariadenia sú: kryt, elektronický spínač, ktorý zachováva amplitúdu kolísania napájacieho napätia, zabezpečuje frekvenciu štartovania „motora“ a elektromotor. Recirkulačné čerpadlo má nízku cenu, jeho výhody zahŕňajú:

Použitie obehového čerpadla kotla je cenovo výhodné a efektívne riešenie. To poskytuje minimálny prietok chladiacej kvapaliny, znižuje teplotný rozdiel medzi spodnou a hornou časťou kotla.

1.1 Dizajnové vlastnosti zariadení

Recirkulačné čerpadlo je podobné obehovému čerpadlu. Recirkulačné hydraulické stroje sa vyznačujú nasledujúcimi konštrukčnými vlastnosťami:

• puzdro je vyrobené z bronzu a ocele, menej často z mosadze, liatiny a iných nehrdzavejúcich zliatin;
• jednorýchlostný stator je chladený čerpaným médiom, prípustná teplota ktorá by nemala presiahnuť 65 stupňov;
• hriadeľ rotora z z nehrdzavejúcej ocele vybavené obežným kolesom (lopatkovým kolesom), v dôsledku ktorého sa vytvára odstredivá sila, na výstupnom potrubí dochádza k stlačeniu a voda sa vstrekuje do potrubia na prívod tepla;
• obežné koleso je vyrobené zo žiaruvzdorného špeciálneho plastu;
• rotor otáčaný elektromotorom je klietkový, vyrobený z ocele;
• zariadenie je navrhnuté na prácu s čistou, neviskózna vodou (bez pevných častíc a vlákien);
• ako doplnok - vybavenie s časovačom a ďalšími prvkami na programovanie čerpadla.

Schéma vykurovania založená na recirkulačnom zariadení je zbavená nevýhod, ktoré sú typické pre dodávku tepla na základe prirodzený obeh nosič tepla, napríklad menšia zotrvačnosť. Vďaka takýmto zariadeniam intenzívny prísun chladiacej kvapaliny zohreje potrubia chladiča v priebehu niekoľkých minút a spotrebiteľ nebude musieť čakať, kým sa miestnosť zahreje.

1.2 Typy recyklačných zariadení

Recirkulačná jednotka, ako aj jej obehové čerpadlo „brat“, sú rozdelené do dvoch typov: produkty so suchým rotorom a čerpadlá s mokrý rotor. Recirkulačné čerpadlo so suchým rotorom sa líši tým, že rotujúca časť neprichádza do kontaktu s čerpanou vodou, keďže je ďaleko od elektromotora kvôli keramickej alebo kovovej klznej mechanickej upchávke.

2 Recirkulačné čerpadlá v systéme teplej vody

Pohodlie dodávky teplej vody, zníženie nákladov na energiu pre spotrebiteľa dáva použitie recirkulačných zariadení a zodpovedajúcich vedení v systéme zásobovania teplou vodou. Pri použití kotlov trvá zohriatie vody zvyčajne niekoľko minút alebo dokonca hodín v závislosti od požadovaného objemu horúcej kvapaliny.

Počas tohto procesu (aj pri použití vodovodných armatúr) sa do kanalizácie vypustí niekoľko litrov kvapaliny. Čím dlhšie je potrubie, tým viac vody je stratené. Výsledkom sú značné straty v zásobovaní vodou. Okrem toho spotrebiteľ dostáva tepelné straty, prekročenie energie. Aby sa tento jav eliminoval, Systém TÚV nainštalujte recirkulačné čerpadlo.

Účelom hydraulickej konštrukcie je neustále udržiavať teplotu na požadovanej úrovni pred miestami odberu vody. Čerpadlo je inštalované pred ohrievačom vody na vratnom potrubí paralelne s hlavným potrubím. Na tejto vetve čerpá vodu počas používania z kotla. Na tlakovom potrubí je inštalovaný spätný ventil.

Zariadenie sa inštaluje, ak je množstvo kvapaliny v potrubí do miesta odberu z kotla väčšie ako tri litre. Aby sa predišlo tepelným stratám, musí byť potrubie dostatočne tepelne izolované. Ak recirkulačný systém dobre navrhnutá, horúca voda tečie okamžite po otvorení bežného kohútika.

Treba poznamenať, že veľa projektantov a inštalatérov robí chyby pri projektovaní recirkulačných zariadení pomocou čerpadiel s výškou 8-9 m vodného stĺpca. Pre súkromný dom, chatu, jednotku s maximálna hodnota výška 3-4 m w.c. Nepoužívajte "recirkuláciu" pre horúcu vodu, určenú pre vykurovací systém, keďže systém teplej vody nepotrebuje vysoký výkon a veľká rezerva chodu.

2.1 recirkulačné čerpadlo TÚV Wilo Star-Z Nova (video)

2.2 Správa zariadení

Činnosť čerpadla je riadená časovým relé. Nie je potrebné neustále udržiavať zariadenie v prevádzkovom stave, preto by ste mali zabrániť ochladzovaniu kvapaliny pod 50 stupňov. Mnohé modely sú vybavené vstavaným snímačom teploty a časovým relé. Regulátor v programe nastavuje časový interval medzi zapnutím a prevádzkou hydraulického stroja. Regulácia sa vykonáva s cieľom zvýšiť účinnosť inštalácie výberom najoptimálnejšieho prevádzkového režimu.

V niektorých prípadoch úprava parametrov umožnila znížiť spotrebu elektriny na polovicu. Automatické ovládanie, ktorý sa používa na niektorých modeloch, prispôsobuje čerpadlo potrebám teplej vody majiteľa. Napríklad rad Comfort PM dánskej spoločnosti Grundfos disponuje funkciou, ktorá monitoruje čas odberu vody po dobu 14 dní, aby sa individuálne prispôsobila konkrétnemu majiteľovi.

Okrem toho sú jednotky vybavené spätnými ventilmi, termostatom, ktorý nastavuje prevádzkový režim a požadovanú teplotu vody, a hodinovým strojčekom. Možnosť časovača je dôležitá z hľadiska úspory energie a spočíva v naprogramovaní zariadenia tak, aby sa zapínalo a vypínalo v určitých časových intervaloch.

3 populárni výrobcovia recirkulačných čerpadiel

Obstaranie recirkulačného čerpadla v súčasných podmienkach nie je náročné. Výrobcovia, ktorých je veľké množstvo, sú pripravení ponúknuť pôsobivú škálu produktov pre akýkoľvek výber. Recirkulačné čerpadlo by sa malo vyberať s prihliadnutím na vlastnosti vykurovacieho systému, požadované množstvo tepla a venovať pozornosť materiálu prevedenia. Je lepšie dať prednosť nastaviteľným modelom kvôli ich schopnosti automaticky sa prispôsobiť meniacim sa podmienkam systému, čo šetrí elektrickú energiu a predlžuje životnosť.

najlepší Technické špecifikácie, životnosť, produkty Wilo, Halm, Grundfos majú. Modely sú drahé, ale náklady sú odôvodnené kvalitou, sú vybavené časovačom, termostatom a majú nízku spotrebu energie. Na zníženie strát teplej vody sa odporúča zakúpiť čerpadlá od firmy Grundfos.

Prevádzkové parametre zariadenia sa vyberajú pre konkrétny systém. Cenné zdroje vo vykurovacom systéme s vysoký krvný tlak prietok je udržiavaný recirkulačnou jednotkou Wilo s režimom Autoadapt. Optimálny pomer kvalita a cena je typická pre tovar Imp Pumps, Calpeda. Ekonomická možnosť ponúkané čínskymi výrobcami.

Tepelné schémy kotolní s teplovodnými kotlami pre uzavreté systémy zásobovania teplom

Výber systému zásobovania teplom (otvorený alebo uzavretý) sa vykonáva na základe technických a ekonomických výpočtov. Na základe údajov získaných od zákazníka a metodiky uvedenej v § 5.1 začnú zostavovať a následne počítať schémy, ktoré sa nazývajú tepelné schémy kotolní s teplovodnými kotlami pre uzavreté systémy zásobovania teplom, keďže maximálny tepelný výkon liatinových kotlov nepresahuje 1,0 - 1, 5 Gcal/h.

Pretože je vhodnejšie zvážiť tepelné schémy praktické príklady, nižšie sú hlavné a podrobné schémy kotolní s teplovodnými kotlami. Schematické schémy kotolní s teplovodnými kotlami pre uzavreté systémy zásobovania teplom pracujúce na uzavretom systéme zásobovania teplom sú znázornené na obr. 5.7.

Ryža. 5.7. Hlavné tepelné schémy kotolní s teplovodnými kotlami pre uzavreté systémy zásobovania teplom.

1 - bojler na teplú vodu; 2 - sieťové čerpadlo; 3 - recirkulačné čerpadlo; 4 - čerpadlo surovej vody; 5 - čerpadlo na doplňovanie vody; 6 - nádrž na doplňovaciu vodu; 7 - ohrievač surovej vody; 8 - ohrievač pre chémiu čistenej vody; 9 - chladič make-up vody; 10 - odvzdušňovač; 11 - chladič pár.

Voda z vratného potrubia tepelných sietí s malým tlakom (20 - 40 m vodného stĺpca) vstupuje do sieťových čerpadiel 2. Voda je tam dodávaná aj z doplňovacích čerpadiel 5, čím sa vyrovnávajú úniky vody vo vykurovacích sieťach. Do čerpadiel 1 a 2 je dodávaná aj teplá sieťová voda, ktorej teplo sa čiastočne využíva vo výmenníkoch tepla na ohrev chemicky upravenej 8 a surovej vody 7.

Na zabezpečenie teploty vody pred kotlami, nastavenej podľa podmienok na zamedzenie korózie, sa do potrubia za sieťovým čerpadlom 2 privádza potrebné množstvo teplej vody z teplovodných kotlov 1. Vedenie, ktorým je teplá voda dodávaný sa nazýva recirkulácia. Voda je dodávaná recirkulačným čerpadlom 3, ktoré čerpá ohriatu vodu. Vo všetkých prevádzkových režimoch vykurovacej siete, okrem maximálneho zimného, ​​sa časť vody zo spätného potrubia za sieťovými čerpadlami 2, obchádzajúce kotly, privádza cez obtokové potrubie v množstve G pruhu do prívodného potrubia. , kde voda, zmiešaná s horúcou vodou z kotlov, poskytuje špecifikovanú návrhovú teplotu v prívodnom potrubí vykurovacích sietí. Prídavok chemicky upravenej vody sa ohrieva v tepelných výmenníkoch 9, 8 11 a odvzdušňuje v odvzdušňovači 10. Voda na napájanie vykurovacích sietí z nádrží 6 je odoberaná doplňovacím čerpadlom 5 a privádzaná do spätného potrubia.

Dokonca aj vo výkonných teplovodných kotloch pracujúcich v uzavretých systémoch zásobovania teplom možno upustiť od jedného odvzdušňovača prídavnej vody s nízkou produktivitou. Znižuje sa aj kapacita doplňovacích čerpadiel, znižuje sa aj vybavenie úpravne vody a znižujú sa požiadavky na kvalitu doplňovacej vody oproti kotolniam na r. otvorené systémy. Nevýhodou uzavretých systémov je určité zvýšenie nákladov na vybavenie účastníckych jednotiek na dodávku teplej vody.

Na zníženie spotreby vody na recirkuláciu sa jej teplota na výstupe z kotlov spravidla udržiava vyššia ako teplota vody v prívodnom potrubí vykurovacích sietí. Iba pri vypočítanom maximálnom zimnom režime budú teploty vody na výstupe z kotlov a v prívodnom potrubí vykurovacích sietí rovnaké. Na zabezpečenie vypočítanej teploty vody na vstupe do vykurovacia sieť voda opúšťajúca kotly sa zmiešava so sieťovou vodou z vratného potrubia. Na tento účel je medzi potrubiami vratného a prívodného potrubia za sieťovými čerpadlami inštalované obtokové potrubie.

Prítomnosť miešania a recirkulácie vody vedie k prevádzkovým režimom oceľových teplovodných kotlov, ktoré sa líšia od režimu vykurovacích sietí. Teplovodné kotly fungujú spoľahlivo iba vtedy, ak je množstvo vody, ktoré nimi prechádza, udržiavané konštantné. Prietok vody sa musí udržiavať v stanovených medziach, bez ohľadu na kolísanie tepelného zaťaženia. Preto sa regulácia dodávky tepelnej energie do siete musí vykonávať zmenou teploty vody na výstupe z kotlov.

Pre zníženie intenzity vonkajšej korózie potrubí na povrchoch oceľových teplovodných kotlov je potrebné udržiavať teplotu vody na vstupe do kotlov nad teplotou rosného bodu spalín. Minimálna povolená teplota vody na vstupe do kotla sa odporúča nasledovne:

pri práci na zemnom plyne - nie menej ako 60 ° С; pri práci na palivovom oleji s nízkym obsahom síry - nie nižšia ako 70 ° С; pri práci na vykurovacom oleji s vysokým obsahom síry - nie nižšia ako 110°C.

Vzhľadom na to, že teplota vody vo vratných potrubiach vykurovacích sietí je takmer vždy nižšia ako 60 ° C, tepelné schémy kotolní s teplovodnými kotlami pre uzavreté systémy zásobovania teplom poskytujú, ako už bolo uvedené vyššie, recirkulačné čerpadlá a súvisiace potrubia. Na určenie požadovanej teploty vody za oceľovými teplovodnými kotlami musia byť známe prevádzkové režimy vykurovacích sietí, ktoré sa líšia od plánov alebo režimových kotlov.

V mnohých prípadoch sú siete na ohrev vody vypočítané tak, aby pracovali podľa takzvanej krivky teploty vykurovania typu znázorneného na obr. 2.9. Z výpočtu vyplýva, že maximálny hodinový prietok vody vstupujúcej do vykurovacích sietí z kotlov sa získa pri režime zodpovedajúcom bodu zlomu grafu teploty vody v sieťach, t.j. pri teplote vonkajšieho vzduchu, ktorá zodpovedá najnižšej teplote vody. v prívodnom potrubí. Táto teplota sa udržiava konštantná, aj keď vonkajšia teplota ďalej stúpa.

Na základe vyššie uvedeného sa do výpočtu tepelnej schémy kotolne zavedie piaty charakteristický režim, ktorý zodpovedá bodu zlomu grafu teploty vody v sieťach. Takéto grafy sú zostavené pre každú oblasť so zodpovedajúcou poslednou vypočítanou vonkajšou teplotou podľa typu znázorneného na obr. 2.9. Pomocou takéhoto grafu sa ľahko zistia požadované teploty v prívodných a vratných potrubiach vykurovacích sietí a požadované teploty vody na výstupe z kotlov. Podobné grafy na určenie teplôt vody vo vykurovacích sieťach pre rôzne konštrukčné teploty vonkajšieho vzduchu - od -13°С do -40°С vyvinul Teploelektroproekt.

Teploty vody v prívodnom a vratnom potrubí, ° С, vykurovacej siete možno určiť podľa vzorcov:

kde t vn je teplota vzduchu vo vykurovaných priestoroch, ° С; t H - vypočítaná teplota vonkajšieho vzduchu na vykurovanie, ° С; t′ H - časovo premenná vonkajšia teplota °С; π′ i - teplota vody v prívodnom potrubí pri t n °С; π 2 - teplota vody vo vratnom potrubí pri t n ° С; tн - teplota vody v prívodnom potrubí pri t′ n, ° С; ∆t - vypočítaný teplotný rozdiel, ∆t = π 1 - π 2, ° С; θ \u003d π c -π 2 - odhadovaný teplotný rozdiel v miestnom systéme, ° С; π 3 \u003d π 1 + aπ 2 / 1+ a - vypočítaná teplota vody vstupujúcej do ohrievača, ° С; π′ 2 - teplota vody prichádzajúcej do spätného potrubia zo zariadenia pri t "H, ° С; a - koeficient výtlaku rovný pomeru množstva vratnej vody nasávanej výťahom k množstvu sieťovej vody.

Zložitosť výpočtových vzorcov (5.40) a (5.41) na určenie teploty vody v tepelných sieťach potvrdzuje realizovateľnosť použitia grafov typu znázorneného na obr. 2.9, postavený pre priestor s predpokladanou vonkajšou teplotou 26 °C. Z grafu je vidieť, že pri vonkajších teplotách vzduchu 3°C a viac je až do konca vykurovacej sezóny teplota vody v prívodnom potrubí tepelných sietí konštantná a rovná sa 70°C.

Počiatočné údaje pre výpočet tepelných schém kotolní s oceľovými teplovodnými kotlami pre uzavreté systémy zásobovania teplom, ako je uvedené vyššie, sú spotreba tepla na vykurovanie, vetranie a zásobovanie teplou vodou, berúc do úvahy tepelné straty v kotolni, sieťach a spotreba tepla pre vlastnú potrebu kotolne.

Pomer zaťaženia vykurovania a vetrania a zaťaženia dodávky teplej vody je stanovený v závislosti od miestnych prevádzkových podmienok spotrebiteľov. Z praxe prevádzkovania vykurovacích kotlov vyplýva, že priemerná hodinová spotreba tepla za deň na dodávku teplej vody je cca 20% z celkového tepelného výkonu kotla. Tepelné straty vo vonkajších tepelných sieťach sa odporúča odoberať do výšky 3% z celkovej spotreby tepla. Maximálne hodinové náklady na vyrovnanie tepelnú energiu pre vlastnú potrebu kotolne s teplovodnými kotlami s uzavretým systémom zásobovania teplom možno akceptovať podľa odporúčania vo výške do 3 % inštalovaného tepelného výkonu všetkých kotlov.

Celková hodinová spotreba vody v prívodnom potrubí vykurovacích sietí na výstupe z kotolne sa určuje na základe teplotného režimu vykurovacích sietí a navyše závisí od úniku vody cez netesnosti. Únik z tepelných sietí pre uzavreté systémy zásobovania teplom by nemal presiahnuť 0,25 % objemu vody v potrubiach tepelných sietí.

Je povolené odoberať približne špecifický objem vody v lokálnych vykurovacích systémoch budov na 1 Gcal / h z celkovej odhadovanej spotreby tepla pre obytné plochy 30 m 3 a pre priemyselné podniky- 15 m3.

Ak vezmeme do úvahy špecifický objem vody v potrubiach vykurovacích sietí a vykurovacích zariadení, celkový objem vody v uzavretom systéme môže byť približne rovný 45 - 50 m 3 pre obytné oblasti, pre priemyselné podniky - 25 - 35 MS za 1 Gcal / h celkovej odhadovanej spotreby tepla.

Ryža. 5.8. Podrobné tepelné schémy kotolní s teplovodnými kotlami pre uzavreté systémy zásobovania teplom.

1 - bojler na teplú vodu; 2 - recirkulačné čerpadlo; 3 - sieťové čerpadlo; 4 - sieťové letné čerpadlo; 5 - čerpadlo surovej vody; 6 - čerpadlo kondenzátu; 7 - nádrž na kondenzát; 8 - ohrievač surovej vody; 9 - ohrievač chemicky čistenej vody; 10 - odvzdušňovač; 11 - chladič pár.

Niekedy sa na predbežné určenie množstva sieťovej vody unikajúcej z uzavretého systému táto hodnota berie až do 2% prietoku vody v prívodnom potrubí. Na základe výpočtu základného tepelného diagramu a po výbere jednotkových výkonov hlavného a pomocného zariadenia kotolne sa vypracuje kompletný podrobný tepelný diagram. Pre každú technologickú časť kotolne sú zvyčajne vypracované samostatné podrobné schémy, to znamená pre vybavenie samotnej kotolne, chemickú úpravu vody a vykurovacie oleje. Podrobná tepelná schéma kotolne s tromi teplovodnými kotlami KV-TS - 20 pre uzavretý systém zásobovania teplom je na obr. 5.8.

V pravej hornej časti tejto schémy sú teplovodné kotly 1 a vľavo - odvzdušňovače 10 pod kotlami sú pod sieťou recirkulačné čerpadlá, pod odvzdušňovačmi - výmenníky tepla (ohrievače) 9 nádrž na odvzdušnenú vodu 7 , pílové čerpadlá 6, čerpadlá surovej vody 5, drenážne nádrže a preplachovacia studňa. Pri vykonávaní podrobných tepelných schém kotolní s teplovodnými kotlami sa používa schéma usporiadania všeobecnej stanice alebo agregátového zariadenia (obr. 5.9).

Všeobecné staničné tepelné schémy kotolní s teplovodnými kotlami pre uzavreté systémy zásobovania teplom sa vyznačujú pripojením siete 2 a recirkulačných 3 čerpadiel, v ktorých môže byť voda zo spätného potrubia tepelných sietí dodávaná do ktoréhokoľvek zo sieťových čerpadiel 2 a 4 napojený na hlavné potrubie privádzajúce vodu do všetkých kotlov kotolne. Recirkulačné čerpadlá 3 dodávajú teplú vodu zo spoločného potrubia za kotlami do spoločného potrubia, ktoré dodáva vodu do všetkých teplovodných kotlov.

Pri súhrnnom usporiadaní zariadenia kotolne znázornenom na obr. 5.10, pre každý kotol 1, sieť 2 a recirkulačné čerpadlá 3 sú inštalované.

Obrázok 5.9 Všeobecné usporiadanie kotlov pre sieťové a recirkulačné čerpadlá 1 - teplovodný kotol, 2 - recirkulácia, 3 - sieťové čerpadlo, 4 - letné sieťové čerpadlo.

Ryža. 5-10. Súhrnné usporiadanie kotlov KV - GM - 100, sieťových a recirkulačných čerpadiel. 1 - čerpadlo na teplú vodu; 2 - sieťové čerpadlo; 3 - recirkulačné čerpadlo.

Voda zo spätného potrubia prúdi paralelne ku všetkým sieťovým čerpadlám a výtlačné potrubie každého čerpadla je pripojené iba k jednému z ohrievačov vody. Horúca voda je dodávaná do recirkulačného čerpadla z potrubia za každým kotlom, kým nie je zahrnutá do spoločného spádového potrubia a je odoslaná do prívodného potrubia tej istej kotlovej jednotky. Pri usporiadaní modulárnou schémou sa počíta s montážou pre všetky teplovodné kotly. Na obrázku 5.10 nie sú znázornené potrubia doplňovania a teplej vody do hlavného potrubia a výmenníka tepla.

Agregátna metóda umiestňovania zariadení je obzvlášť široko používaná v projektoch teplovodných kotlov s veľkými kotly PTVM- 30M, KV - GM 100 atď. Voľba všeobecnej stanice alebo agregovaného spôsobu usporiadania zariadenia pre kotolne s teplovodnými kotlami v každom jednotlivom prípade sa rozhoduje na základe prevádzkových úvah. Najdôležitejším z nich z usporiadania v súhrnnej schéme je uľahčenie účtovania a regulácie prietoku a parametrov chladiva z každého bloku hlavných teplovodov veľkého priemeru a zjednodušenie uvádzania každého bloku do prevádzky.

MOŽNOSTI VÝROBY ENERGIE V TEPLOVODNÝCH KOTLOCH

Ph.D. L. A. Repin, riaditeľ, D.N. Tarasov, inžinier, A.V. Makeeva, inžinier, South Russian Energy Company CJSC, Krasnodar

Skúsenosti z posledných rokov prevádzky ruských systémov zásobovania teplom v zimných podmienkach ukazujú, že sú časté prípady prerušenia napájania zdrojov tepla. Výpadok prúdu v kotolniach môže zároveň viesť k vážnym následkom v samotnej kotolni (zastavenie ventilátorov, odsávačov dymu, zlyhanie automatizácie a ochrany), ako aj mimo nej (zamrznutie vykurovacích rozvodov, vykurovacích systémov budov atď.). .).

Jedným zo známych a zároveň účinných riešení tohto problému, pre pomerne veľké parné kotly, je použitie turboagregátov pracujúcich na pretlak pary, t.j. organizáciu kogenerácie na báze externej spotreba tepla. To umožňuje nielen zvýšiť efektívnosť využitia paliva a zlepšiť ekonomickú výkonnosť zdroja tepla, ale aj zabezpečením jeho napájania z vlastného elektrocentrály zvýšiť spoľahlivosť systému zásobovania teplom.

Z hľadiska komunálnej tepelnej energetiky sa takéto riešenie javí ako nereálne, keďže drvivá väčšina kotolní je teplovodných. V tomto prípade sa na zvýšenie spoľahlivosti praktizuje inštalácia dieselových generátorov na zdroj tepla, ktoré v prípade havárie v napájacom systéme môžu zabezpečiť vlastné potreby kotolne. To si však vyžaduje značné

náklady a miera využitia inštalovaných zariadení sa blíži k nule.

Tento článok navrhuje iné riešenie tohto problému. Jeho podstatou je organizovanie vlastnej výroby elektrická energia vo vodnej kotolni založenej na implementácii Rankinovho cyklu s použitím nízkovriacej látky ako pracovnej tekutiny, ktorá sa v budúcnosti bude nazývať „agent“.

Schémy elektrární využívajúcich nízkovriace pracovné kvapaliny sú dobre známe a používajú sa najmä v geotermálnych poliach na využitie tepla odpadových vôd. Ich hlavnou nevýhodou je však nízka tepelná účinnosť cyklu, ktorá je spojená s potrebou odvádzať teplo z kondenzácie činidla do okolia. V teplovodných kotloch a parných kotloch slaby prud(v prípade, že iné možnosti kogenerácie nie sú realizovateľné) možno kondenzačné teplo využiť na predohrev surovej vody vstupujúcej do CWT alebo do ohrievačov TÚV, ak sú nainštalované na zdroji vykurovania. Schéma teplovodnej kotolne s integrovanou jednotkou na výrobu elektrickej energie je znázornená na obr. 1.

Časť chladiva na výstupe z teplovodného kotla I sa odoberá a postupným prechodom cez výparník II a ohrievač III zabezpečuje, že sa získa vo forme pary s parametrami dostatočnými na použitie ako pracovná kvapalina v tepelný stroj IV spojený s elektrickým generátorom.

Po ukončení expanzného procesu sa odpadová para dostáva do výmenníka tepla – kondenzátora V, kde sa kondenzačné teplo využíva na prúdenie studená voda, idúce do jednotky HVO alebo, ako je znázornené na obrázku, cez prídavný ohrievač VI a zásobník VII do vodovodného systému pre potreby TÚV.

Pre praktickú realizáciu navrhovanej schémy je potrebné zvážiť niekoľko bodov.

1. Vybrať látku (prostriedok) s nízkou teplotou varu, ktorá by svojimi termodynamickými vlastnosťami pasovala do prevádzkového režimu a parametrov kotolne.

2. Určiť optimálne parametre spôsob prevádzky tepelnej elektrárne a zariadenia na výmenu tepla.

3. Vykonajte kvantitatívne posúdenie hodnoty maxima elektrickej energie, ktorý je možné získať pre konkrétne podmienky uvažovanej kotolne.

Pri výbere pracovnej tekutiny bola vykonaná výpočtová štúdia Rankinovho cyklu pre tieto činidlá: R134, R600a, R113, R114, R600. Výsledkom bolo zistenie, že najvyššia účinnosť cyklu pre jeho realizáciu v podmienkach teplovodného kotla je dosiahnutá pri použití freónu R600.

Pre takto zvolenú pracovnú kvapalinu bol urobený rozbor vplyvu na generovaný výkon teploty prehriatia pary (obr. 2a), tlaku pary na vstupe Pl (obr. 2b) a výstupe Pk (obr. 2c). ) motora.

Z grafov vyplýva, že uvažované charakteristiky sú prakticky nezávislé od teploty prehriatia pracovnej tekutiny a zlepšujú sa s nárastom Pn a poklesom Pk. Prepojenie parametrov kogeneračného zariadenia s režimom prevádzky zdroja tepla zároveň ukazuje, že nárast Pн je limitovaný potrebou zabezpečiť dostatočný teplotný rozdiel vo výparníku medzi vyparujúcou sa pracovnou a vykurovacou kvapalinou. , odkedy jeho teplota je určená prevádzkovým režimom kotla.

Konečný tlak Pk by sa mal zvoliť v závislosti od teploty kondenzácie činidla, ktorá je zase určená úrovňou teploty média prijímajúceho teplo (studená voda) a požadovaným teplotným rozdielom v kondenzátore.

Pre konkrétne výpočty navrhovanej schémy bola vybraná kotolňa s tromi kotlami TVG-8 s pripojeným tepelným zaťažením 14,1 MW na vykurovanie a 5,6 MW na dodávku teplej vody ( zimný režim). V kotolni je kotolňa, ktorá zabezpečuje ohrev teplej vody pre potreby zásobovania teplou vodou. Predpokladaná teplota sieťovej vody na výstupe z kotlov je 130 °C. Celkový príkon je do 230 kW vo vykurovacom období a do 105 kW v lete.

Hodnoty parametrov a prietokov nosičov tepla v uzlových bodoch schémy, získané ako výsledok výpočtov, sú uvedené v tabuľke.

Elektrický výkon EGC počas vykurovacieho obdobia bol 370 kW, v lete 222 kW.

Pri realizácii výpočtov bola spotreba pracovného tepla stanovená na základe možnosti

prúd studenej vody, aby sa zabezpečila úplná kondenzácia prostriedku. Rozdiel v odoberanom výkone v zimnom a letnom období prevádzky zdroja tepla je spojený s poklesom množstva prípravku, ktorý môže kondenzovať v dôsledku zvýšenia teploty studenej vody vstupujúcej do kondenzátora (+15 °C).

závery

1. Existuje skutočnú príležitosť zlepšiť energetickú účinnosť teplovodných kotlov organizovaním výroby elektriny v závodoch s použitím pracovnej tekutiny s nízkou teplotou varu.

2. Množstvo elektrickej energie, ktoré je možné získať kogeneráciou, výrazne prevyšuje vlastnú potrebu kotolne, čo zaručuje jej autonómne napájanie. Zároveň by odmietnutie nakupovanej a predaj prebytočnej elektriny malo výrazne zlepšiť ekonomickú výkonnosť zdroja tepla.

3. Napriek nízkym hodnotám účinnosti cyklu nedochádza prakticky k žiadnym stratám dodaného tepla v okruhu (okrem strát v okolí).

životné prostredie), čo nám umožňuje hovoriť o vysokej energetickej a ekonomickej efektívnosti navrhovaného riešenia.

Literatúra

1. Repin L.A., Chernin R.A. Možnosti výroby elektrickej energie v nízkotlakových parných kotloch // Priemyselná energetika. 1994. Číslo 6. str.37-39.

2. Patent 32861 (RU). Tepelná schéma kotolne na ohrev vody / L.A. Repin, A.L. Repin//2006.

3. Kombinovaná geotermálna elektráreň s binárnym cyklom s výkonom 6,5 MW // Ruské energeticky efektívne technológie. 2002. Číslo 1.

Perspektívy modernizácie domácej flotily parných a teplovodných kotlov.

Na Ukrajine je prevažne prevádzkovaná flotila parných a teplovodných kotlov sérií DKVR, DE, E, TVG, KVGM, PTVM atď., ktoré poskytujú tepelnú energiu tak výrobnému sektoru, ako aj bytovým a komunálnym službám Ukrajiny. Úroveň vybavenia a automatizácie nezodpovedá súčasným normám pre používanie paliva, elektriny a environmentálnych ukazovateľov. A tu si môžete prečítať články o nízkopodlažnej výstavbe na stavebnom portáli. Tento problém je možné vyriešiť dvoma spôsobmi: Kompletná výmena kotlov za nové, moderné; Modernizácia existujúceho parku kotlov. Prvý spôsob si vyžaduje veľké kapitálové investície od vlastníkov zariadení na výrobu tepla, čo dnes dokážu len niektoré veľké úspešne fungujúce podniky. Pre iné podniky je realistickejší druhý spôsob - modernizácia ich zariadení na výrobu tepla nahradením plynových horákov dovážanými analógmi alebo použitím automatizácie pre kotly na základe dovážaných komponentov pomocou štandardných horákov alebo nových horákov série GMU. Dovážané horáky vyrábané spoločnosťou "Weishopt", "Ecoflame" sú inštalované na kotloch závodu Monastyrishchensky E2.5-0.9 a závodu Ivano-Frankivsk VK-22. Prevádzka týchto kotlov vykazovala uspokojivú prevádzku všetkých zariadení. Príkladom použitia bežného horáka GMG-4 na parnom kotli DKVR 6,5 / 13 je Chizhevsk Paper Mill (ChPF). Prvýkrát v praxi prevádzky kotlov radu DKVR plynový horák GMG-4 bol prevedený do režimu plnoautomatického zapaľovania a riadenia záťaže parného kotla bez neustálej prítomnosti personálu údržby. Automatická regulácia záťaže podľa tlaku pary v bubne kotla umožňuje udržiavať tlak pary na nastavenej hodnote ±0,1 kgf/cm2 pri výrazných zmenách spotreby pary (až 70% na strane spotrebiteľa). V prípade zastavenia odberu pary automatika kotla zastaví horák až do ďalšej potreby pary. Tento režim prevádzky kotla s premenlivým parným zaťažením môže výrazne ušetriť palivo. odmietnutie tradičné metódy ovládanie škrtiacej klapky takých parametrov, ako je hladina vody v hornom bubne, podtlak v ohnisku kotla, tlak vzduchu pred horákom a prechod na zásadne Nová cesta regulácia vyššie uvedených parametrov zmenou počtu otáčok elektromotorov pomocných zariadení pomocou frekvenčných meničov umožnila výrazne znížiť náklady na elektrickú energiu na výrobu pary. Elektrický výkon spotrebovaný elektromotormi pomocných zariadení na tonu vyrobenej pary pred rekonštrukciou bol 7,96 kW/t a po rekonštrukcii 1,98 kW/t. Za obdobie ročnej prevádzky kotla v Čiževskej papierni, čo je 8 000 hodín, tak úspora energie dosiahla 253 000 kW. Vážený priemer koeficientu užitočná akcia kotla DKVR 6,5/13 po rekonštrukcii predstavovali 90-90,5 % namiesto 87,5 %. Pre moderné hydraulické okruhy teplovodných kotlov problém použitia regulátora závislého od počasia, ktorý reguluje teplotu chladiacej kvapaliny v prívodnom potrubí v závislosti od vonkajšej teploty pri zachovaní podmienok pre prietokové teplovodné kotly tВХ≥70 °С, bol vyriešený. Problém je vyriešený použitím nastaviteľného hydraulického spínača. Použitie regulátora s kompenzáciou počasia umožňuje ušetriť palivo až 30%. V súčasnosti sú pre všetky štandardné veľkosti domácich kotlov vyvinuté schémy rekonštrukcie pomocou vyššie uvedených technológií. Doba návratnosti vynaložených prostriedkov na modernizáciu parných alebo teplovodných kotlov je 1,0 ÷2,0 rokov v závislosti od doby prevádzky v priebehu roka.