Как работает котельная?

Схема водогрейной котельной, принципиальная, тепловая, гидравлическая, аэродинамическая, РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДКЛЮЧЕНИЮ ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА.

Принцип работы котельной

Разновидности газовых котельных установок - фотография 33

  • Принцип работы котельной
  • Устройство котельной и принцип работы
  • Автоматика и дистанционное управление
  • Принцип работы котельной с водогрейными котлами

Котельной называют отдельное помещение, которое выделяется для установки нагревательного оборудования.

В зависимости от места расположения помещения выделяют следующие виды котельных:

  1. При сооружении отдельной постройки для установки газового оборудования говорят об отдельно стоящей котельной. Отопительные магистрали, которые идут от этой постройки к дому, хорошо утепляются, чтобы не было теплопотерь. Преимущество таких вариантов в надежной защите от шума, который издает работающее оборудование, а также безопасности для людей в случае плохого удаления угарного газа.
  2. Пристроенная разновидность примыкает к жилому дому. Этот вариант более выгодный тем, что не нужно тянуть коммуникации от отдельной постройки в дом и хорошо их утеплять. Более того, вход в это помещение можно организовать непосредственно из дома, чтобы зимой вам не приходилось ходить по улице для регулировки работы котла и проверки исправности системы.
  3. Встроенный тип таких помещений располагается внутри дома. В этом случае намного проще прокладывать отопительный контур и другие необходимые коммуникации.

Виды промышленных котельных установок

Промышленные газовые котлоагрегаты классифицируются по мощности на агрегаты малой, средней и большой мощности. К первой группе относятся водогрейные, паровые и конденсационные генераторы, мощностью до 20 МВт и КПД до 96 %. Обычно их применяют для теплоснабжения небольших предприятий.

Для комплексного теплоснабжения с выдачей нагрузки по отоплению, горячему водоснабжению и вентиляции предприятия устанавливают котельные с суммарной мощностью до 100 МВт.

Такое оборудование устанавливается на больших квартальных котельных, способных обеспечить теплом не только промышленных, но и жилищно-бытовых потребителей. Для снабжения горячей водой и паром крупных заводов и районных городских предприятий тепловых сетей используют газовые котлы с мощностью от 600 МВт.

По назначению газовые котельные на предприятии подразделяются:

  1. Отопительные – для централизованного снабжения на нужды отопления, вентиляции и ГВС бытовых и промышленных потребителей;
  2. Производственные – для технологического обеспечения теплом в виде пара и горячей воды промпредприятий.
  3. Отопительно-производственные – для комплексного снабжения теплом систем теплоснабжения и технологических процессов.
  4. По схеме котельные делятся на закрытого типа, когда вся сетевая вода по магистральным тепловым сетям возвращается обратно к источнику и открытую систему, когда часть горячего теплоносителя потребляется на технологические или бытовые нужды.
  5. В промышленности технологическими потребителями тепловой энергии в виде пара являются бумажные, химические и металлургические производства, нефтехимические комплексы, ректификационные и химические реакторы, сорбционно-десорбционной агрегаты процесса газа очистки, гальванические линии и устройства для ламинирования поверхностей.

Перспективным направлением стала установка комбинированных котельных пароводородных котельных, автономных блок-модулей, крышных систем теплоснабжения.

Хорошими мобильными системами считаются блок-модульные, собираемые на заводе и транспортируемые к месту установки в собранном виде.

На месте запуск таких систем проходит по ускоренной программе «под ключ», учитывая, что монтаж и наладочные работы выполнены на производстве.

Расчет котельной


Расчет газовой котельной – один из главных этапов проекта газификации жилых или промышленных объектов. При составлении расчета учитывается:

  • Давление газа в трубе. Газопровод для производственных систем должен быть рассчитан на давление в 6 кг/м?. Для объектов большой мощности – более 6 кг/м?. Котельные, которые размещаются в жилых или общественных зданиях, обеспечиваются газом с давлением до 3 кг/м?.
  • Освещение. Общая площадь световых источников и остекленных проемов должна быть не меньше 30% от площади самой большой наружной стены помещения. В ночное время газовый котел и другое оборудование должны освещаться пожаробезопасными источниками света.
  • Вентиляция. Проект должен учитывать трехкратный воздухообмен без учета воздуха, который тратится на горение газа. Для защиты от взрывоопасных ситуаций предусматриваются вентиляционные отверстия.
  • Размещение. Расчет осуществляется согласно стандартам безопасности, в которых обязательно необходимо учитывать расстояние между строительными конструкциями и вашим отопительным оборудованием.
  • Площадь помещения. При мощности отопительного оборудования до 30 кВт, необходимо помещение объемом не меньше 7,5 кв.м, при мощности в 30-60 кВт – 13,5 кв.м. Если мощность от 60 до 200 кВт, то котельная должна иметь площадь не менее 15 кв.м.

Автономный источник тепла: отопительные котлы на дровах

Об особенностях сервисного обслуживания котлов, читайте здесь.

Независимо от того, какой вы хотите видеть свою котельную, помните главное, что при ее установке и оборудовании необходимо соблюдать все установленные технические нормы, так как это ваша безопасность и бесперебойное эффективное функционирование отопительной системы объекта.

Принцип работы

Газовые промышленные котельные независимо от своей мощности, практически, имеют одинаковую схему управления и принцип действия. Конструкционные различия наблюдаются только у водоводяных и пароводяных котлов. Котельные установки промышленных предприятий состоят из основного и вспомогательного оборудования.

К основному относят сам котел и устройства, заключенные в его корпусе – трубные пакеты, сепараторы, коллекторы, барабаны. К вспомогательному оборудованию относятся газогорелочное устройство, насосы, вентиляторы, дымососы, арматура, гарнитура, система автоматики управления и безопасности.


В водогрейных котлах вода нагревается до максимальной температуры 150 С, в результате сжигания топлива и передаче тепла от дымовых газов к магистральному теплоносителю. Панели выполняют газоплотными, чтобы повысить теплопередачу, для этого – стальные трубы сваривают между собой.

После топки дымовые газы вод воздействием разряжения, создаваемого дымососом, поступаю в конвекторный блок, где трубы смонтированы в шахматном порядке, что увеличивает поверхность нагрева и скорость передачи воды сетевому теплоносителю.

В водогрейном котле вода движется принудительно, скорость движения определяют сетевые насосы, обеспечивающие необходимую производительность и напор. Вход и выход воды выполняется через котловой коллектор.

Принцип работы парового котла отличается от водогрейного. Движение воды во внутреннем его контуре, происходит благодаря естественной циркуляции холодных и нагретых пароводяных сред.

В результате процесса теплопередачи на выходе котла получается насыщенный или перегретый пар. Для сбора его в современных котлах устанавливаются барабаны и сепарационные устройства в верхнем барабане, чтобы удалять из пара мельчайшие частички котловой воды.

Сетевая вода через паровой котел не циркулирует, он запитывается химочищенной питательной водой, с помощью специальных питательных насосов. Контур сетевой воды не пересекается с питательным, а нагрев ее происходит в пароводяных сетевых теплообменных аппаратах, в которых пар от котла через трубную систему нагревает подающий теплоноситель до максимальной температуры 150 С.

Устройство котельной в частном доме. Бытовой комфорт

Систему котельной в частном доме встретить можно в несколько видов.

Основой ее различия по эксплуатации энергоносителя:

  • Газовая;
  • Жидко-топливная;
  • Твердотопливная;
  • Комбинированная (газовое, жидкое горючее);
  • Электрическое (электроэнергия).

Устройства котельной имеет отличия и по размещению котлов касательно дома:

  • Неподвижные котельные установки. Данному оборудованию выделяют отдельные строения в личном доме.
  • Встроенные. Такому типу устройства выделяют в отдельное помещение в частном доме.
  • Блочно-модульные. Данные установки энергетического типа могут разместиться в транспортабельном мобильном блоке-контейнере.
  • Кровельные. Установка котельного оборудования (рис 1) совершается в помещение чердака частного дома.

Котельное оборудование

Котлы являются основным элементом организации и реализации паросилового цикла системы теплоснабжения. Корпус маломощных котлов низкого давления изготавливают из чугуна, а среднего и высокого давления из котловой стали.

Для того чтобы правильно подобрать тип и количество котлов, выполняют технико-экономические расчеты, с учетом следующих факторов:

  1. Максимальная и минимальная тепловая нагрузка потребителей в зимнее и летнее время.
  2. Расстояние и диаметры тепловых сетей с разбивкой к каждому потребителю.
  3. Качество воды и топлива.
  4. Уровень автоматизации газовой котельной.
  5. Размеры котельной.

Следующим по важности элементом котлоагрегата является горелочное устройство, где происходит процесс смешивания газа и воздуха и розжиг газовоздушной смеси с образованием факела. Сам процесс горения происходит в топочной камере.

Выбор котла по теплопроизводительности горелки должен соответствовать ее мощности с учетом аварийного резерва. Неплохое газовое оборудование Лемакс можно приобрести в Ишиме.

Работа горелки обеспечивается газовым оборудованием котельной: ГРУ или ГРП, регуляторами, фильтрами, приборами контроля и системой безопасности. Все элементы газового хозяйства относятся к объектам повышенной опасности, их работа регламентируется СНиП II-35-76 «Котельные установки».

Конструирование котельного оборудования

Обустройство и монтаж котельного оборудования является важным этапом в процессе ее установки. Во избежание больших и лишних затрат на обустройство котельной в частном доме, за помощью стоит обратиться к специалисту в данном направлении. Он обязан иметь все документальные разрешение на проведение работы такого рода.

Совместно со специалистом слаживается техническое задание: перечисляется все требования заказчика относительно котельного оборудования. На основе требований мастер предложит многочисленные решения по поводу установки устройства котельной в частном доме, разработает план, рассчитает нагрузку на отопление и горячее водоснабжение, а так же многое другое.

Этапы обустройства котельного устройства:

  • получить техническое задание;
  • подобрать основное оборудование;
  • выполнить схемы и чертежи котельного оборудования;
  • согласовать задачу проекта.

Выбирая вид котельного оборудования, необходимо решить несколько вопросов. От них будет зависеть схема и конструктивное решение установки. Одним из важных вопросов является вид предпочитаемого топлива.

Принцип работы газовой котельнойРис. 1 Котельная в частном доме

Автоматика и дистанционное управление

Автоматизация котельной частного дома позволяет настраивать ее под параметры сети, осуществлять дистанционное управление работой системы, а также обеспечить необходимый уровень безопасности.

Дистанционное управление работой котельной дает следующие преимущества:

  1. Можно поддерживать обычный режим работы либо настраивать температуру обогрева в каждой комнате отдельно.
  2. Если в холодное время года вам нужно надолго уехать из дома, то благодаря удаленному управлению можно защитить систему от замерзания.
  3. Можно дистанционно заблаговременно включать отопление в доме перед вашим приездом на праздники или выходные.
  4. Вы всегда будете осведомлены о работе автономной отопительной системы вашего дома, при необходимости можете провести диагностику и отрегулировать ее.
  5. Чтобы снизить расход топлива, в каждый временной промежуток можно поддерживать в доме определенную температуру. Например, если днем в доме никого нет, то котел можно включить на минимальную мощность, а перед возвращением снова хорошо прогреть дом.

Отвод дыма - фотография 36

Самым перспективным считается погодозависимое управление отоплением. В этом случае устанавливается умный котел отопления, который помимо датчиков измерения комнатной температуры имеет внешний измеритель для оценки температуры воздуха за окном. Если на улице холодает, то котел сильнее нагревает теплоноситель, при потеплении степень нагрева уменьшается.

Котельная на газу в собственном доме

Газ является сравнительно не дорогим горючим. Он не нуждается в закупке, в транспортировке к потребителю, продукты сгорания данного топлива являются наиболее экологически чистыми. После сгорания газ оставляет мало сажи в оборудовании, не нужно систематически чистить дымоход и котел. Единственная сложность в создании схемы и проведении обводки газом дома.

Прохождение газовой магистрали не означает, что можно к ней просто подключиться. Если подключение все же возможно, тогда нужно быть заведомо готовым к тесному контакту с представителями местного газового хозяйства, оформлению большого количества документации, разрешения, договоров, и, безусловно, быть готовым к денежным затратам. Этап от создания схемы до пользования газом может занять и год, и даже два года времени, большого количества проведенной работы.

Принцип работы газовой котельной заключается в автономной работе теплогенераторов, которые налаживают работу с батареями, системами выпускания продукции сгорания газа и приточной вентиляции. Газовые котлы можно встретить настенного типа и напольного. Принципиальная схема котельной установки работающей на газу, приведена на рисунке (рис 2).

Принцип работы газовой котельнойРис. 2 Схема котельной установки

Правила расчета мощности котельной

Стандартная формула расчета мощности агрегата – на 10 м2 площади надо 1 кВт тепловой энергии. При плохом утеплении строения, наличии 2-3 этажей, обитаемого чердака и подвала, на фоне суровых зим или панорамного остекления итоговый показатель увеличивается на 35-50%.

Совет! Если в систему изначально встроен котел с одним контуром, но требуется прогрев и раздача ГВС, в сеть интегрируется накопительный бак, но только при достаточной мощности агрегата. При количестве жильцов от 4 человек удобнее установить бойлер.

При просчете мощностей котельной учитываются следующие нюансы:

  • Для сложных, разветвленных систем тепловой сети подачи теплоносителя на 2-й и выше, в отдаленные флигели устанавливается распределительный коллектор. Устройство поддерживает давление и температуру в каждом контуре. В схему с коллектором встраивается гребенка, гидрострелка, циркуляционный насос.
  • Расширительный бак – обязательный элемент сети. В герметичной системе ставится рядом с котлом, в открытой – в самой высокой точке схемы.
  • Дымоход. Для котлов с открытой горелкой нужен стандартный, для моделей с закрытой горелкой – коаксиальный (идет в комплекте).

Совет! Коаксиальный дымоход из обычной стали прослужит недолго, выгоднее покупать оборудование с дымоходом из нержавеющей стали, которая стойко переносит коррозию.

расчет мощностей котельной

Также учитывается зона размещения группы безопасности из предохранительного клапана, манометра, воздухоотводчика. Кран подпитки устанавливается на трубопровод перед котлом, а автоматика – в зоны, рекомендованные производителем.

Для бесперебойной работы сети нужна запорная арматура, фильтры очистки теплоносителя, трубопроводы – все элементы также устанавливаются в котельной.

Совет! В продаже представлены модели, уже оборудованные расширительным баком, циркуляционным насосом и группой безопасности – стоят дороже, покупать выгоднее, чтобы не искать оборудование, подходящее к нагревательному элементу.

Системы дымоотвода

Система дымовентиляции котельной служит для создания разряжения в газовом тракте котлоагрегата и выводе дымовых газов из котла в атмосферу . Она состоит и дымососа, вентилятора, дымоходов и дымовой трубы.

Контрольно-измерительные приборы и автоматика безопасности (КИПиА) предназначены для контроля за работой установки по режимным картам, регулировки нагрузки котла и обеспечения безопасной эксплуатации оборудования.

Во всех современных котлоагрегатам установка КИПиА является обязательным требованием, в соответствии с нормами и правил по эксплуатации котельных установок.

Защита котельного оборудования срабатывает с включением звуковой и световой сигнализации для оповещения оперативного персонала.

Параметры защиты КИПиА:

  • отрыв факела в котле;
  • высокое давление пара, газа, воды;
  • низкое разряжение в топке котла;
  • отключение электроэнергии;
  • низкий уровень воды в котле;
  • низкое давление воздуха, воды и газа.

При срабатывании сигнализации, через короткое время, если оперативный персонал не исправил сбой, котел останавливается системой КИПиА, через принудительное отключение подачи газа в топку.

Принцип работы котельной с водогрейными котлами

Система защиты - фото 38

Принцип работы котельной с водогрейными котлами следующий — внутри конструкции осуществляется нагрев воды, однако, бывают случаи, когда температура повышается за счёт теплоносителя.

Кроме этого, прибор оснащён встроенными насосами, которые необходимы для постоянной циркуляции.

Жидкость же поступает по трубам и попадает в радиатор (при попадании туда воды, она остывает и возвращается в противоположном направлении — обратная линия) или в отопительный котёл (подающая).

В последнем из них специально предусмотрено регулирование за продолжительностью работы, а также температура.

Работа котельных установок

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

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

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

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

Оборудование котельной установки

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

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

Блок-модуль котельной

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

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

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

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

Крышу котельной традиционно делают одно- или двускатную.

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

Котельное оборудование

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

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

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

Блочно-модульные водогрейные котельные - изображение 64

Устройство и эксплуатация котельной

Котельные установки модульного типа, поставляемые в полной заводской комплектации, представляют собой один или ряд блоков с установленным котельным оборудованием и агрегатами для подключения к коммуникационным сетям. Для монтажа котельного оборудования выделяется специальная комната, которая должна быть высотой не менее 2,5 м и объемом не менее 7,5 кв. метров (для котла мощностью до 30 кВт).

Принцип работы котельной

За счет сгорания газа осуществляется работа оборудования. Для регуляции стабильной подачи топлива применяется автосистема газообеспечения. В случае возникновения аварийной ситуации или утечки газа она мгновенно отключается.

Проточный теплообменник обеспечивает быструю подачу воды, а контроллер снабжен диагностической системой, возможностью регулировки температуры и интерфейсом для компьютеров.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 3 чел.
Средний рейтинг: 3.3 из 5.

Твердотопливное котельное оборудование

Принцип работы котельной установки данного типа достаточно прост, но в то же время трудновыполним. Отопление должно походить постоянно, но самое главное вручную. Конечно, топливо – самое дешевое, но и проблемное. Температурные параметры данное котельное оборудование поддерживает сложно, а запасать топливом необходимо постоянно, оно нуждается в выделении значительного места. Сгорающие дрова сильно загрязняют котел, поэтому с ним частые очищающие работы обеспеченны. В современном мире такой тип устройства лучше использовать в комбинации, как запасной, например, с электрическим отоплением.

В любом случае, выбор всегда есть, в зависимости от местности. Где-то дешевле топить газом, а у кого-то сеть возможность отапливать дровами.

Разновидности газовых котельных установок

разновидности газовых котельных установок

Различаются типы оборудования по мощности, числу контуров, модулей, габаритам. Определяются технические характеристики в зависимости от области применения и назначения агрегатов. Для частного дома подойдет модель с параметрами производительности до 60 кВт, для сооружений общественного назначения, объектов производства, промышленности и многоэтажных домов требуются агрегаты с высокой мощностью.

На заметку! Чем больше производительность агрегата, тем жестче требования к обустройству котельной. Для моделей со значительными габаритами нужна большая котельная.

Правила эксплуатации

Безупречная работа котельной зависит от правильной эксплуатации помещения и оборудования в целом.

Советы мастеров помогут не столкнуться с неприятными последствиями нарушения условий:

  • При входе в котельную включить свет, проветрить комнату 10-15 минут. Это надо для предупреждения отравления при скоплении продуктов сгорания.
  • Подготовка системы к запуску включает монтаж оборудования, интеграцию в систему отопления дома, тестирование и запуск. При тестовой проверке выявляются проблемные участки с малой герметизацией, дефекты устраняются.
  • Профилактические осмотры нужны для оценки исправности работы схемы. В расчет принимаются все системы – дымоудаления, срабатывания при нарушении функциональности и пр.

На заметку! Контролирующие органы устанавливают определенный график профилактических осмотров, доносят его до сведения владельцев. Хозяин сам может проводить визуальный осмотр сети, а также заказывать проверку в дополнительном порядке.

Проектирования дымохода

Важно запомнить, что неправильное проектирование (расчеты параметров) и эксплуатация, несоблюдение норм при присоединении дымохода к котлу этого класса приводит к возникновению опасной ситуации

При проектировании отопительной газовой установки особое внимание нужно уделить дымоходу и газоходу. Установка дымохода должна проходить по всем нормам СНиП

То есть следует сделать правильный расчет всех характеристик и норм, которые будут отвечать параметрам котла. Так как от этого проектирования зависит эксплуатация установки, и качество выбросов продуктов сгорания.

Газоходы – это трубопровод, который является частью дымохода. По газоходу перемещаются продукты горения для выброса в дымовую трубу.

В зависимости от функциональности и расположения проектирование газоходов может быть:

  • Вертикальный газоход;
  • Горизонтальный газоход;
  • Подъемный газоход;
  • Опускной газоход;
  • Поворотный газоход.

Принцип работы газовой котельной и устройство в частном доме
Рис. 5
Изготовляется (проектируется) конструкция газохода из стали 3-8 мм толщиной (расчет зависит от мощности котлов). При очень высокой температуре выбросов следует защитить трубы футеровочным покрытием или др. Это нужно, для того чтобы уберечь трубы от агрессивной среды выбросов и опасности при эксплуатации. Газоходы в установках с лицензией должны прокладываться над землей.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...