Zásobování budov a staveb tepelnou energií může být organizováno z centrálních sítí nebo z instalace kotle.
S rozvojem a rozšiřováním měst se problém zásobování spotřebitelů teplem v souladu s požadavky SanPiN stává stále složitějším úkolem, teplota chladicí kapaliny na vstupu do domu je často nižší, než je uvedeno. Abychom nebyli závislí na organizaci poskytující nekvalitní služby, je mnoho projektů vybaveno vlastní instalací kotle.
Vlastní kotelna je malá stavba, ve které se ohřívá kapalina, která bude později použita pro systémy zásobování párou a teplem. Instalace kotle může být použita pro ústřední vytápění a lokální vytápění.
Uvnitř kotelny probíhá proces přeměny energie pro další využití.
Článek: Instalace kotlů
Obrázek 1. Instalace místního kotle. Author24 – online výměna studentských prací
Základ pro klasifikaci instalací může být odlišný:
- Podle typu chladicí kapaliny se dělí na horkou vodu a páru;
- podle druhu paliva to mohou být plyn, tuhá paliva a kapalná paliva;
- podle umístění mohou být místní, skupinové nebo okresní;
- Podle typu uspořádání mohou být volně stojící, rámové, střešní, přistavené, vestavné a blokově modulové.
- podle objektů, kterým slouží, mohou být určeny pro průmyslové nebo občanské stavby.
Sada zařízení v něm obsažená závisí na měřítku kotelny. Nejmenší instalace, lokální, mají malý bojler a ohřívají vodu na teplotu maximálně sto patnáct stupňů (v parní instalaci až 70 KPa). Skupinové mohou pracovat pro malou čtvrť nebo několik budov a staveb, jsou umístěny v samostatných budovách a mají výkonnější kotle. Obvodní kotelny jsou největší, zásobují energií celou obytnou oblast se všemi domy v ní obsaženými, proto jsou v nich instalovány nejvýkonnější rozvody vody a páry. Provoz kotelny je monitorován řídicím systémem a obsluhou, čím větší instalace, tím více obsluhy.
Kotel je zařízení, ve kterém dochází k procesu přenosu tepelné energie získané spalováním paliva do chladicí kapaliny. Instalace kotle může využívat kotel s přirozenou cirkulací nebo s nuceným pohybem.
Prvky instalace kotle
Instalace kotle zahrnuje celou sadu zařízení umístěných ve speciálních místnostech. Hlavní prvky instalace kotle jsou:
- kotel;
- spalovací zařízení;
- tažná zařízení;
- zařízení pro přívod paliva a spalování – dopravník;
- zařízení na chemickou úpravu vody;
- čerpadla, která cirkulují vodu v systému;
- ventilační zařízení;
- Dálkové ovládání;
- různé nádrže (kondenzační, napájecí, recirkulační);
- odvod kouře a komín.
Hlavním prvkem instalace kotle je kotel, ve kterém se spaluje palivo a horké produkty spalování ohřívají vodu, která následně vstupuje do systému. Pokud je kotel teplovodní, pak se reguluje teplota ohřevu vody, v parních kotlích se voda mění na páru. Pro dodávku vody do kotle jsou zapotřebí podavače nebo čerpadla, která zajistí požadovaný tlak. Pohyb vzduchu v kotli je regulován tahovým zařízením skládajícím se z ventilátorů, odsávačů kouře a potrubí.
Obrázek 2. Kotelna umístěná ve speciální místnosti. Author24 – online výměna studentských prací
Spotřeba zdrojů v kotelně je velmi vysoká, takže k jejímu snížení používá různá zařízení, včetně ekonomizéru vody a předehřívače vzduchu, stejně jako řídicí systémy a automatizační zařízení, která řídí náklady a ztráty v každém článku řetězce.
V síti centrálního zásobování je počet ztrát, ke kterým dochází na cestě ke spotřebiteli, velmi velký a kotelna umožňuje dopravci vrátit požadovanou teplotu.
Je třeba připomenout, že kotelna je místem zvýšeného nebezpečí; pokud zařízení neprojde včasnou kontrolou a údržbou, riskují majitelé nejen, že zůstanou bez dodávek, ale výbuch může poškodit nosné konstrukce, takže takové instalace jsou umístěny tak, aby rázová vlna nepoškodila rám, ale snadno spadlé konstrukce nepoškodily lidi v okolí.
Instalace kotlů se podle charakteru spotřebitelů dělí na energetiku, výrobu a vytápění a vytápění. Podle typu vyráběného chladiva se dělí na páru (pro výrobu páry) a horkou vodu (pro výrobu horké vody).
Elektrárenské kotelny vyrábějí páru pro parní turbíny v tepelných elektrárnách. Takové kotelny jsou obvykle vybaveny kotelními jednotkami vysokého a středního výkonu, které vyrábějí páru se zvýšenými parametry.
Průmyslové topné kotlové systémy (obvykle parní) produkují páru nejen pro průmyslové potřeby, ale také pro vytápění, větrání a zásobování teplou vodou.
Systémy otopných kotlů (převážně horkovodní, ale mohou být i parní) jsou určeny k obsluze otopných soustav průmyslových a bytových prostor.
Podle rozsahu dodávek tepla se topné kotelny dělí na místní (individuální), skupinové a okresní.
Lokální kotelny bývají vybaveny teplovodními kotli, které ohřívají vodu na teplotu nejvýše 115°C nebo parními kotli s pracovním tlakem do 70 kPa. Takové kotelny jsou určeny k zásobování teplem jedné nebo více budov.
Na Obr. 1.1 znázorňuje schéma instalace kotle s parními kotli. Instalace se skládá z parního kotle 4, který má dva bubny – horní a spodní. Bubny jsou mezi sebou spojeny třemi svazky trubek, které tvoří topnou plochu kotle. Při provozu kotle je spodní buben naplněn vodou, horní buben vodou ve spodní části a nasycenou vodní párou v horní části. Ve spodní části kotle je topeniště 2 s mechanickým roštem na spalování tuhého paliva. Při spalování kapalného nebo plynného paliva se místo roštu instalují trysky nebo hořáky, kterými je palivo spolu se vzduchem přiváděno do topeniště. Kotel je omezen zděnými zdmi – vyzdívkou.
Rýže. 1.1. Schéma zařízení parního kotle
Pracovní postup v kotelně probíhá následovně. Palivo ze skladu paliva je přiváděno dopravníkem do bunkru, odkud jde na rošt topeniště, kde hoří. V důsledku spalování paliva vznikají spaliny – horké zplodiny hoření.
Spaliny z topeniště vstupují do kouřovodů kotle, tvořených vyzdívkou a speciálními přepážkami instalovanými ve svazcích potrubí. Plyny při pohybu omývají svazky trubek kotle a přehříváku 3, procházejí ekonomizérem 5 a ohřívačem vzduchu 6, kde se také ochlazují díky předání tepla vodě vstupující do kotle a vzduchu přiváděnému do kotle. topeniště. Poté jsou výrazně ochlazené spaliny odváděny komínem 5 do atmosféry pomocí odsavače 7 kouře. Spaliny lze odvádět z kotle bez odtahu kouře pod vlivem přirozeného tahu vytvářeného komínem.
Voda z vodovodního zdroje je přiváděna přívodním potrubím čerpadlem 1 do ekonomizéru vody, odkud po ohřátí vstupuje do horního bubnu kotle. Plnění kotlového tělesa vodou je řízeno vodoznakem instalovaným na tělese.
Z horního bubnu kotle sestupuje voda potrubím do spodního bubnu, odkud opět stoupá levým svazkem potrubí do horního bubnu. V tomto případě se voda odpaří a výsledná pára se shromažďuje v horní části horního bubnu. Poté pára vstupuje do přehříváku 3, kde je vlivem tepla spalin zcela vysušena a její teplota stoupá.
Z přehříváku se pára dostává do hlavního parního potrubí a odtud ke spotřebiči a po použití je kondenzována a v podobě horké vody (kondenzátu) se vrací zpět do kotelny.
Ztráty kondenzátu ze spotřebiče jsou doplňovány vodou z vodovodu nebo z jiných vodárenských zdrojů. Před vstupem do kotle je voda podrobena vhodné úpravě.
Vzduch potřebný pro spalování paliva je odebírán zpravidla z horní části kotelny a přiváděn ventilátorem 9 do ohřívače vzduchu, kde je ohříván a následně posílán do topeniště. V kotelnách malého výkonu obvykle nejsou ohřívače vzduchu a studený vzduch je do topeniště přiváděn buď ventilátorem, nebo díky podtlaku v topeništi vytvořeném komínem. Instalace kotlů jsou vybaveny zařízeními na úpravu vody (na schématu neznázorněnými), regulačními a měřicími přístroji a příslušným automatizačním zařízením, které zajišťuje jejich nepřetržitý a spolehlivý provoz.
Systémy teplovodních kotlů jsou určeny k výrobě teplé vody používané pro vytápění, zásobování teplou vodou a další účely.
Na Obr. Obrázek 1.2 ukazuje schéma kotelny dálkového vytápění s kotli na ohřev vody typu 1 PTVM-50 s topným výkonem 58 MW. Kotle mohou pracovat na kapalné i plynné palivo, proto jsou vybaveny hořáky a tryskami 3.
Vzduch potřebný pro spalování je do topeniště přiváděn dmychadly 4 poháněnými elektromotory. Každý kotel má 12 hořáků a stejný počet ventilátorů.
Voda je do kotle dodávána čerpadly 5 poháněnými elektromotory. Po průchodu topnou plochou se voda ohřeje a přivede ke spotřebičům, kde odevzdá část tepla a při nižší teplotě se vrátí zpět do kotle. Spaliny z kotle jsou odváděny do atmosféry potrubím 2.
Rýže. 1.2. Schéma instalace kotle dálkového vytápění s teplovodními kotli
Dispozičně je kotelna polootevřená: spodní část kotlů (cca do výšky 6 m) je umístěna v objektu a jejich horní část je volně přístupná. Uvnitř kotelny jsou dmychadla, čerpadla a ovládací panel. Na strop kotelny je instalován odvzdušňovač 6 pro odstranění vzduchu z vody.
Kotelna s parními kotli (obr. 1.1) má uspořádání uzavřeného typu, kdy veškeré hlavní vybavení kotelny je umístěno v objektu.
Pro zajištění běžného provozu jsou kotelny s teplovodními kotli vybaveny potřebnými armaturami, přístrojovou a automatizační technikou.
Teplovodní kotelna má jedno chladivo – vodu, na rozdíl od parní kotelny, která má dvě chladiva – vodu a páru. V tomto ohledu musí mít parní kotelna samostatné potrubí pro páru a vodu, jakož i nádrže pro sběr kondenzátu. To však neznamená, že okruhy teplovodních kotelen jsou jednodušší než parní. Ohřev vody a parní kotelny se liší složitostí v závislosti na typu použitého paliva, konstrukci kotlů, topenišť atd. Systémy parních a vodních kotlů obvykle obsahují několik kotlových jednotek, ale ne méně než dvě a ne více než čtyři nebo pět. Všechny jsou propojeny společnými komunikacemi – potrubím, plynovodem atd.
