Обладнання для котелень: додаткові прилади. Контрольно-вимірювальні прилади та автоматика газифікованих котелень Автоматика кипіа в котельні на газі

Контрольно-вимірювальні прилади (або КВП) та автоматика – це технічні засоби, призначені для вимірювання даних, контролю, регулювання та управління різних приладів та систем.

Залежно від цілей та призначення виконують функції з вимірювання та контролю параметрів теплових, енергетичних та механічних характеристик, виявлення хімічних складівфізичних станів речовин.

Такі прилади використовуються як індикатори, регулятори, всілякі датчики можуть мати виконавчий принцип дії, контролювати функції пристроїв.

Сучасні КВП та засоби автоматики є незамінною частиною для ефективного виробництва та обслуговування пристроїв для роботи організацій.

Установка даних приладів підвищує якість обладнання, забезпечує надійну, інтелектуальну та контрольовану роботу всіх необхідних пристроїв. Прилади також здійснюють контроль за безпечним функціонуванням обладнання, у разі збоїв автоматика здійснює вимикання та перезапуск пристроїв у тих випадках, коли це технічно можливо здійснити.

Контрольно-вимірювальні прилади прийнято класифікувати за параметрами роботи та функціональним призначенням:

• рід вимірюваної величини - це пристрої визначення температурних показників, тиску, складів, витрат енергії;
• спосіб отримання даних - прилади, що дають показники, що регулюють, реєструють;
• метрологічне призначення – робочі, зразкові, еталонні;
• розташування – монтаж на устаткуванні або є дистанційними.

Встановлення та обслуговування

Установка КВП повинна здійснюватися спеціалістом, який пройшов атестацію. Таким спеціалістів є слюсар з роботи з КВП та автоматикою.

Прилади та автоматика монтується відповідно до правил техніки безпеки, експлуатації електроустановок, інструкцій та норм промислової безпеки. Залежно від можливостей приладів пристрої встановлюються безпосередньо при обладнанні або дистанційно. Останній варіант дозволяє контролювати роботу всіх технічних установокна відстані.

Технічне обслуговування КВП та автоматики здійснюється згідно з інструкціями з експлуатації приладів. Обслуговування дозволяє виконувати профілактичний контроль, відновлення приладів.

Технічне обслуговування передбачає перевірку роботи приладів, виведення точних даних, виконання основних функцій. Дані заходи дозволяють виявити вихід з ладу автоматики, здійснити необхідний ремонт або заміну частин КВП. Це особливо важливо для приладів, що відповідають за безпеку експлуатації обладнання та систему сигналізації.

КВП та автоматика для котельні

У сучасних реаліяхробота котельні має здійснюватися мінімальним залученням людини до процесу. Для цього котельне обладнання забезпечують прилади контролю тепла, встановлюють автоматику регулювання та управління процесами, а також забезпечують приміщення та установки захисним обладнанням та пристроями сигналізації.

КВП котлів та автоматика повинні допомагати здійснювати та контролювати основні функціональні процеси обладнання.

Насамперед, це створення необхідної кількостітепла. Робота котла здійснюється за наявності джерела енергії, палива, КВП та система автоматики дозволяють зменшити витрату споживання палива, при цьому підтримуючи оптимальні умовидля роботи котельні. За допомогою приладів полегшується безпечний процес роботи обладнання, відбувається контроль усіх частин котельного обладнання.

Робота котельні може здійснюватись у повному автоматичному режимі. Управління та завдання необхідних режимів здійснюється дистанційно. Якщо котельне обладнання не призначене для автоматичної роботи, обслуговуючий персонал має бути ознайомлений з усіма особливостями роботи та зняття показань по КВП, для контролю необхідного режиму роботи обладнання. Режим роботи, залежно від цілей, може бути постійним, а періодично можуть змінюватися необхідні параметри.

Монтаж КВП дозволяє полегшити обслуговування котельних установок. Робота приладів та автоматики дозволяє оптимальним чином контролювати обладнання. За заданих умов та контролю автоматики котел може працювати не на повну потужність, а лише на параметрах, які сприяють оптимальному рішеннюта виконання необхідних завдань.

ТОВ «ГОРІНКОМ» надає спектр послуг з монтажу та технічного обслуговування КВП та систем автоматики.

Кваліфіковані фахівці мають великий досвід у роботі з приладами, які забезпечують контроль, вимірювання, управління, а також інші функції, пов'язані з роботою обладнання.

Допоміжне обладнання котельних установок є:

• електричні фільтри;
• повітропідігрівачі;
• димарі.

Ці елементи є основними деталями серед допоміжного обладнання. Їхнє встановлення відбувається над котлом. Основне та допоміжне обладнання котельні має бути спроектоване за такими технічними схемами, які дозволять автоматизувати керування.

Встановлення котельної системи та безпека

Під час будівництва власного будинку кожен ретельно планує інтер'єр, намагається провести якісно всі роботи і ремонт, і, звичайно, установку котла. Обладнання котельні - найважливіший етап для досягнення повного комфорту у власному житлі. До встановлення даної системи необхідно ставитись відповідально, щоб у майбутньому не сплачувати штрафи і нічого не переробляти.

Роботи повинні проводитися під строгим контролем фахівцем, щоб уникнути і пожеж, і вибухів.

Щоб уникнути ремонту котельного обладнання та серйозних наслідків, передбачено серйозний список послуг з встановлення та організації. Все починається зі збору документів та закінчується запуском опалювальної системидля використання. Щоб робота котла та всієї системи проходила безперебійно, надійно та економічно функціонувала, всі послуги з використання установки та пусконалагоджувальних робіт котельного обладнання повинен проводити висококваліфікований спеціаліст. Він повинен мати ліцензію та дозвіл на проведення подібних робіт.

1. Попередньо проводиться обв'язування всієї опалювальної системи.
2. Перевірка на правильність роботи всієї системи, щоб уникнути ремонту котельного обладнання та аварій.
3. Проводить фінальне налаштування обладнання для котельні.
4. Отримання інструктажу від спеціалістів.

Обслуговування системи

Якщо установка, налагодження котельного обладнання та котла була виконана за всіма нормами та правилами, під час використання все ж таки можуть виникнути ситуації, які вимагатимуть додаткового ремонту допоміжних обладнання котельної установки. Самої частою причиноютаких поломок стає неякісна вода, яка не відповідає нормативам обладнання для котла. Налагодження котла, ремонт, пов'язані з ним роботи, досить видаткова справа.

Щоб зменшити витрати на ремонт котелень та котельного обладнання в майбутньому, будівництво опалювальної системи повинні здійснювати компанії, які мають широкий перелік послуг:

• Післягарантійне обслуговування збудованого об'єкта.
• Реконструкція.
• Необхідний ремонт та налагодження.

Головне завдання власника – проведення своєчасного технічного обслуговування приміщення під котельню.

Основні (рис 1) та допоміжні елементи системи опалення

Котельня – це комплекс приладів, що повністю готовий до перетворення хімічної енергії палива на теплову. гарячу енергіюабо пара необхідних параметрів.

Виробник котельного обладнання пропонує такі основні елементи:

• водяний економайзер;
• повітропідігрівач;
• каркас зі сходами та полицями обслуговування;
• оправа;
• теплова ізоляція;
• обшивка;
• арматура;
• гарнітура;
• газоходи.

Устаткування для котельні (потребує налагодження) має додаткові установки будь-якого виробника:

• вентилятори;
• димососи;
• живильні, підживлювальні та циркуляційні насоси;
• водопідготовчі установки;
• системи передачі палива;
• установка для уловлювання золи;
• вакуумний золоудалювач.

Виробники котельного обладнання розробили основну установку у мазутному господарстві під час згоряння газу газорегуляторний пункт або газорегуляторну установку.

Налагодження всієї системи опалення, пусконалагоджувальний процес – запорука безперебійної роботи та комфорту кожного.

1. Паровий котел установки.Це прилад, що складається з топки, випарних поверхонь. Основна його робота полягає у випаровуванні пари, яка була використана за межами даного пристрою. Не правильне налагодження процесу провокує під тиском, який вищий за атмосферний рахунок теплоти і виділяється під час згоряння палива, виходити пару за межі котла.
2. Водонагрівальний котел.Це теплообмінний прилад, в якому основним джерелом теплової енергії є вода.
3. Топковий пристрій.Робота даного агрегату спалювання палива, перетворюючи його енергію в теплоту.
4. Обмуровка казана.Ця система передбачена виробниками, щоб виконувати роботу зі зменшення теплових втрат, забезпечення газової щільності.
5. Козан.Це металева конструкція. Основна її робота полягає у утримуванні котла та окремих навантажень, забезпеченні потрібного взаємного розміщення елементів котла.
6. Паровий перегрівач.Даний прилад підвищення температури пари вище за температуру насичення тиску в котлі. Виробник передбачив роботу даної системи змійовиків, де повне налагодження котельного обладнання має на увазі з'єднання на вході насиченої пари з барабаном котла, а на виході - з камерою перегрітої пари.
7. Водяний економайзер.Суть роботи даного приладу полягає в його нагріванні продуктами згоряння палива, що, у свою чергу, частково підігріває або випаровує повну воду в котлі.
8. Повітропідігрівач.Основна його робота у підігріві повітря продуктами згоряння палива, перш ніж пальне потрапить у топку котла.

Потреба ремонту у гарантійний термін

Деталі для котла можуть знадобитися і в той момент, поки агрегат перебуває на гарантії.

Ремонт котельного обладнання можливий:

• робота зі встановлення котла неправильно проведена;
• використання агрегату неправильне;
• технічне обслуговуванняпроводиться не вчасно;
• перепади напруги (можна придбати стабілізатор, який усуне цю проблему);
• не якісний теплоносій (на вхідному трубопроводі можна провести установку як фільтр котла).

Щоб уникнути ремонту котельного обладнання, всі нюанси варто обдумати наперед, ніж терміново вирішувати проблему.

Несправність? Без паніки

Звичайно, якщо ремонт котельного обладнання знадобиться перед опалювальним сезоном, то це півбіди, а якщо в розпал холодів – головне не панікувати. Але й ставитись до проблеми потрібно із серйозністю, адже може збитися налагодження котла та всієї системи. Якщо поломка установки не серйозна, ремонт можна зробити самостійно. Але якщо є сумніви щодо причин та наслідків – ремонт варто довірити професіоналу.

Успішна робота установки залежить не тільки від виробника, а й від вибору моделі ще в магазині. Від вибору залежить, чи впорається агрегат із поставленими завданнями та обсягом роботи – весь пусконалагоджувальний процес. Краще, якщо компанія, яка здійснила продаж, мала сервісний центрдесь недалеко. Щоб будь-якої миті могла допомогти з пусконалагоджувальним процесом, проводила огляд та ремонт котла (рис 2).

Звичайно, виробник котельного обладнання несе відповідальність за свій товар, але господар повинен проводити експлуатацію за інструкцією та правилами, щоб не відбувалися збої в налагодженні встановлення та розтрати на ремонт. Статистика компаній з ремонту котлів та систем опалення стверджують, що майже 70% причин поломки через неправильне використання та роботу приладів, порушення вимог та норм. Тому ремонт котельного обладнання відбувається, в основному, з вини не виробника, а споживача.

Налагодження пристрою та ремонт

Якщо людина не розуміється на ремонтних питаннях, то їй буде важко зрозуміти цей процес з котлами та приладами до нього.

У списку можна ознайомитися з проблемами, що найчастіше зустрічаються:

• Електронна плата.Цей прилад наділив виробник відповідальністю за всі процеси. Вона регулює прилад, включає та вимикає його, контролює, впливає на пусконалагоджувальний процес. Невеликий збій у роботі призведе до вибуху. Щоб уникнути поломок, такий елемент краще монтувати як стабілізатор напруги.
• (Рис 3). Якщо продаж котельного обладнання здійснився із шлюбом від виробника, не один пусконалагоджувальний процес не допоможе. Проблема з роботою установок виникає у перші місяці експлуатації. Для усунення нестачі доведеться повністю провести заміну теплообмінника. Але набагато частіше трапляється проблема забивання проходу різними відкладеннями та солями. Потік теплоносія починає зменшуватись, і одного разу котел закипає. Щоб уникнути ремонту та пусконалагоджувального процесу, необхідно приділяти увагу якості води. А також під час продажу агрегату звертати увагу на його якість, чи немає шлюбу від виробника.
• (Рис 4). Пусконалагоджувальний процес установки передбачає безперервну роботу цього насоса. Але якщо він вимкнутись, відбудеться закипання котла. Агрегат вимкнутись завдяки запобіжному термостату (є у продажу). Але проблема не зникне та ремонт забезпечений. Виною у поломці є теплоносій – рідина для опалювальних котлів. Насос може зупинити з двох причин: поява накипу; збільшення сміття у середині корпусу. Щоб уникнути цієї неприємності, у продажу є спеціальний фільтр, який встановлюється на вхідному патрубку.
• Газова автоматикаРемонт цього елемента котла практично неможливий. Як правило, цей компонент повністю змінюють. Щоб уникнути чергового налагодження котла, цю поломку краще запобігти, ніж вирішувати. У продажу зустрічається паливо низької якості. Тому, щоб запобігти поломці газової автоматики варто купувати пальне високої якості та використовувати чисту водудля теплоносія.

Сьогодні існує безліч торгових точок, які пропонують комплектуючі для казанів. Варто зауважити, що відомі брендові, популярні фірми деталі рекомендуються професіоналами завжди. Вони якісні, мають не складний пусконалагоджувальний процес, налагодження котла відбувається досить швидко.

Котельня (котельна) - це споруда, в якій здійснюється нагрівання робочої рідини (теплоносія) (як правило - води) для системи опалення або паропостачання, розташоване в одному технічному приміщенні. Котельні з'єднуються із споживачами за допомогою теплотраси та/або паропроводів. Основним пристроєм котельні є паровий, жаротрубний та/або водогрійний котли. Котельні використовуються при централізованому тепло- та паропостачанні або при місцевому теплопостачанні будівель.

Котельна установка є комплексом пристроїв, розміщених в спеціальних приміщенняхі службовців для перетворення хімічної енергії палива на теплову енергіюпара або гарячої води. Її основні елементи - котел, топковий пристрій (топка), живильні та тягодутьєві пристрої. У загальному випадку котельна установка являє собою сукупність котла (котлів) та обладнання, що включає такі пристрої: подачі та спалювання палива; очищення, хімічної підготовки та деаерації води; теплообмінні апарати різного призначення; насоси вихідної (сирої) води, мережеві або циркуляційні - для циркуляції води в системі теплопостачання, підживлювальні - для відшкодування води, що витрачається у споживача та витоків у мережах, живильні для подачі води парові котли, рециркуляційні (підмішуючі); баки живильні, конденсаційні, баки-акумулятори гарячої води; дутьові вентилятори та повітряний тракт; димососи, газовий тракт та димову трубу; пристрої вентиляції; системи автоматичного регулювання та безпеки спалювання палива; тепловий щит або пульт керування.

Котел - це теплообмінний пристрій, в якому теплота гарячих продуктів горіння палива передається воді. В результаті цього в парових котлах вода перетворюється на пару, а у водогрійних котлах нагрівається до необхідної температури.

Топковий пристрій служить для спалювання палива та перетворення його хімічної енергії на тепло нагрітих газів.

Поживні пристрої (насоси, інжектори) призначені для подачі води в казан.

Тягодітьовий пристрій складається з дутьових вентиляторів, системи газовоздуховодів, димососів та димової труби, за допомогою яких забезпечуються подача необхідної кількості повітря в топку та рух продуктів згоряння газоходами котла, а також видалення їх в атмосферу. Продукти згоряння, переміщаючись газоходами і стикаючись з поверхнею нагріву, передають теплоту воді.

Для забезпечення більш економічної роботисучасні котельні установки мають допоміжні елементи: водяний економайзер та повітропідігрівач, службовці відповідно для підігріву води та повітря; пристрої для подачі палива та видалення золи, для очищення димових газівта поживної води; прилади теплового контролю та засоби автоматизації, що забезпечують нормальну та безперебійну роботу всіх ланок котельні.

Залежно від використання їх теплоти котельні поділяються на енергетичні, опалювально-виробничі та опалювальні.

Енергетичні котельні забезпечують парою паросилові установки, що виробляють електроенергію, і зазвичай входять до комплексу електричної станції. Опалювально-виробничі котельні бувають на промислових підприємствахта забезпечують теплотою системи опалення та вентиляції, гарячого водопостачання будівель та технологічні процеси виробництва. Опалювальні котельні вирішують ті ж завдання, але обслуговують житлові та громадські будівлі. Вони поділяються на окремі, блоковані, тобто. що примикають до інших будівель і вбудовані в будівлі. У Останнім часомвсе частіше будують окремо укрупнені котельні з розрахунком на обслуговування групи будівель, житлового кварталу, мікрорайону.

Влаштування вбудованих у житлові та громадські будівлі котелень в даний час допускається лише за відповідного обґрунтування та погодження з органами санітарного нагляду.

Котельні малої потужності (індивідуальні та невеликі групові) зазвичай складаються з котлів, циркуляційних та підживлювальних насосів та тягодутьевих пристроїв. Залежно від цього обладнання переважно визначаються розміри приміщень котельні.

2. Класифікація котельних установок

Котельні установки залежно від характеру споживачів поділяються на енергетичні, виробничо-опалювальні та опалювальні. По виду одержуваного теплоносія їх ділять на парові (для вироблення пари) і водогрійні (для вироблення гарячої води).

Енергетичні котельні установки виробляють пари для парових турбін на теплових електростанціях. Такі котельні обладнують, як правило, котлоагрегатами великої та середньої потужності, які виробляють пару підвищених параметрів.

Виробничо-опалювальні котельні установки (зазвичай парові) виробляють пар не тільки для виробничих потреб, але і для опалення, вентиляції та гарячого водопостачання.

Опалювальні котельні установки (в основному водогрійні, але вони можуть бути паровими) призначені для обслуговування систем опалення виробничих і житлових приміщень.

Залежно від масштабу теплопостачання опалювальні котельні бувають місцеві (індивідуальні), групові та районні.

Місцеві котельні зазвичай обладнують водогрійними казанами з нагріванням води до температури не більше 115 °С або паровими казанами з робочим тиском до 70 кПа. Такі котельні призначені для постачання теплоти однієї чи кількох будівель.

Групові котельні установки забезпечують теплою групи будівель, житлові квартали чи невеликі мікрорайони. Їх обладнують як паровими, і водогрійними котлами більшої теплопродуктивності, ніж котли місцевих котельних. Ці котельні зазвичай розміщують у спеціально споруджених окремих будинках.

Районні котельні опалювальні служать для теплопостачання великих житлових масивів: їх обладнають порівняно потужними водогрійними або паровими котлами.

Мал. 1.

Мал. 2.

Мал. 3.

Мал. 4.

Окремі елементи принципової схеми котельної установки прийнято умовно показати як прямокутників, гуртків тощо. і з'єднувати їх між собою лініями (суцільними, пунктирними), що позначають трубопровід, паропроводи тощо. У принципових схемах парових та водогрійних котельних установок є суттєві відмінності. Парова котельна установка (рис. 4, а) з двох парових котлів 1, обладнаних індивідуальними водяними 4 і повітряними економайзерами 5, включає груповий золоуловлювач 11, до якого димові гази підходять по збірному борову 12. Для відсмоктування димових газів на ділянці між золоу димовою трубою 9 встановлені димососи 7 з електродвигунами 8. Для роботи котельні без димососів встановлені шибери (заслінки) 10.

Пар від котлів по окремих паропроводах 19 надходить в загальний паропровід 18 і по ньому до споживача 17. Віддавши теплоту, пара конденсується і по конденсатопроводу 16 повертається в котельню в збірний конденсаційний бак 14. Через трубопровід 15 в конденсаційний бак подається додаткова вода (Для компенсації обсягу, що не повернувся від споживачів).

У випадку, коли частина конденсату втрачається у споживача, з конденсаційного бака суміш конденсату і додаткової води подається насосами 13 по живильному трубопроводу 2 спочатку в економайзер 4, а потім в котел 1. Повітря, необхідне для горіння, засмоктується відцентровими дутьевыми вентиляторами 6 частково з приміщення котельні, частково зовні і по повітроводах 3 подається спочатку до повітропідігрівачів 5, а потім до топок котлів.

Водогрійна котельна установка (рис. 4 б) складається з двох водогрійних котлів 1, одного групового водяного економайзера 5, що обслуговує обидва котли. Димові гази по виході з економайзера по загальному збірному борову 3 надходять безпосередньо в димову трубу 4. Вода, нагріта в котлах, надходить у загальний трубопровід 8, звідки подається до споживача 7. Віддавши теплоту, охолоджена вода зворотним трубопроводом 2 спрямовується спочатку в економайзер 5 , а потім знову в казани. Вода замкнутого контуру (котел, споживач, економайзер, котел) переміщується циркуляційними насосами 6.

Мал. 5. : 1 - циркуляційний насос; 2 – топка; 3 - пароперегрівач; 4 – верхній барабан; 5 - водопідігрівач; 6 - повітропідігрівач; 7 – димова труба; 8 - відцентровий вентилятор(Димосос); 9 - вентилятор для подачі повітря в повітропідігрівач

На рис. 6 представлена ​​схема котельного агрегату з паровим котлом, що має верхній барабан 12. У нижній частині котла розташована топка 3. Для спалювання рідкого або газоподібного палива використовують форсунки або пальники 4 через які паливо разом з повітрям подається в топку. Котел обмежений цегляними стінами-обмуровкою 7.

При спалюванні палива теплота, що виділяється, нагріває воду до кипіння в трубних екранах 2, встановлених на внутрішній поверхні топки 3, і забезпечує її перетворення у водяну пару.

Рис 6.

Димові гази з топки надходять у газоходи котла, що утворюються обмурівкою та спеціальними перегородками, встановленими в пучках труб. При русі гази омивають пучки труб котла і пароперегрівача 11, проходять через економайзер 5 і повітропідігрівач 6, де вони також охолоджуються внаслідок передачі теплоти воді, що надходить у котел, і повітрі, що подається в топку. Потім значно охолоджені димарі за допомогою димососа 17 видаляються через димову трубу 19 в атмосферу. Димові гази від котла можуть відводитися без димососа під дією природної тяги, створюваної димовою трубою.

Вода з джерела водопостачання по живильному трубопроводу подається насосом 16 водяний економайзер 5, звідки після підігріву надходить у верхній барабан котла 12. Заповнення барабана котла водою контролюється по водовказівному склу, встановлений на барабані. При цьому вода випаровується, а пар, що утворюється, збирається у верхній частині верхнього барабана 12. Потім пара надходить в пароперегрівач 11, де за рахунок теплоти димових газів він повністю підсушується, і температура його підвищується.

З пароперегрівача 11 пара надходить у головний паропровід 13 і звідти до споживача, а після використання конденсується і у вигляді гарячої води (конденсату) повертається назад у котельню.

Втрати конденсату у споживача заповнюються водою з водопроводу чи інших джерел водопостачання. Перед подачею в казан воду піддають відповідній обробці.

Повітря, необхідне для горіння палива, забирається, як правило, вгорі приміщення котельні і подається вентилятором 18 в повітропідігрівач 6, де він підігрівається і потім прямує в топку. У котелень невеликої потужності повітропідігрівачі зазвичай відсутні, і холодне повітря в топку подається або вентилятором, або за рахунок розрідження в топці, що створюється димовою трубою. Котельні установки обладнують водопідготовчими пристроями (на схемі не показано), контрольно-вимірювальними приладами та відповідними засобами автоматизації, що забезпечує їх безперебійну та надійну експлуатацію.

Мал. 7.

Для правильного монтажувсіх елементів котельні використовують монтажну схему, приклад якої показано на рис. 9.

Мал. 9.

Водогрійні котельні установки призначені для отримання гарячої води, яка використовується для опалення, гарячого водопостачання та інших цілей.

Для забезпечення нормальної експлуатації котельні з водогрійними котлами обладнають необхідною арматурою, контрольно-вимірювальними приладами та засобами автоматизації.

Водогрійна котельня має один теплоносій - воду на відміну від парової котельні, у якої два теплоносія - вода та пара. У зв'язку з цим у паровій котельні необхідно мати окремі трубопроводи для пари та води, а також баки для збору конденсату. Однак це не означає, що схеми водогрійних котелень простіше за парові. Водогрійна і парова котельні за складністю пристрою бувають різними в залежності від виду палива, конструкції котлів, топок і т.п. . Усі вони зв'язуються між собою загальними комунікаціями – трубопроводами, газопроводами та ін.

Пристрій котлів меншої потужності показано нижче у пункті 4 цієї теми. Щоб краще зрозуміти пристрій і принципи дії котлів різної потужності, бажано порівняти пристрій менш потужних котлів з пристроєм описаних вище котлів більшої потужності, і знайти в них основні елементи, що виконують такі ж функції, а також зрозуміти основні причини відмінностей в конструкціях.

3. Класифікація котельних агрегатів

Котли як технічні пристроїдля виробництва пари або гарячої води відрізняються різноманіттям конструктивних форм, принципів дії, використовуваних видів палива та виробничих показників. Але за способом організації руху води та пароводяної суміші всі котли можуть бути поділені на дві групи:

Котли із природною циркуляцією;

Казани з примусовим рухом теплоносія (води, пароводяної суміші).

У сучасних опалювальних і опалювально-виробничих котельнях для пари використовуються в основному котли з природною циркуляцією, а для виробництва гарячої води - котли з примусовим рухом теплоносія, що працюють за прямоточним принципом.

Сучасні парові котли з природною циркуляцією роблять вертикальних труб, розташованих між двома колекторами (верхнім та нижнім барабанами). Їх пристрій показано на кресленні на рис. 10, фотографія верхнього і нижнього барабана з трубами, що з'єднують їх - на рис. 11, а розміщення у котельні - на рис. 12. Одна частина труб, званих «підйомними трубами», що обігріваються, нагрівається факелом і продуктами згоряння палива, а інша, зазвичай не обігрівається частина труб, знаходиться поза котельним агрегатом і носить назву «опускні труби». У підйомних трубах, що обігріваються, вода нагрівається до кипіння, частково випаровується і у вигляді пароводяної суміші надходить в барабан котла, де відбувається її поділ на пару і воду. По опускних трубах, що не обігріваються, вода з верхнього барабана надходить в нижній колектор (барабан).

Рух теплоносія в котлах з природною циркуляцією здійснюється за рахунок рушійного напору, що створюється різницею ваги стовпа води в опускних і стовпа пароводяної суміші в підйомних трубах.

Мал. 10.

Мал. 11.

Мал. 12.

У парових казанах з багаторазовою примусовою циркуляцією поверхні нагріву виконуються у вигляді змійовиків, що утворюють циркуляційні контури. Рух води та пароводяної суміші в таких контурах здійснюється за допомогою циркуляційного насоса.

У прямоточних парових казанах кратність циркуляції становить одиницю, тобто. поживна вода, нагріваючись, послідовно перетворюється на пароводяну суміш, насичену і перегріту пару.

У водогрійних котлах вода під час руху по контуру циркуляції нагрівається за один оберт від початкової до кінцевої температури.

По виду теплоносія котли поділяються на водогрійні та парові. Основними показниками водогрійного котла є теплова потужність, тобто теплопродуктивність та температура води; основними показниками парового котла - паропродуктивність, тиск та температура.

Водогрійні котли, Призначенням яких є отримання гарячої води заданих параметрів, застосовують для теплопостачання систем опалення та вентиляції, побутових та технологічних споживачів. Водогрійні котли, що працюють зазвичай за прямоточним принципом з постійною витратою води, встановлюють не тільки на ТЕЦ, а й у районних опалювальних, а також опалювально-виробничих котельнях як основне джерело теплопостачання.

Мал. 13.

Мал. 14.

По відносному руху теплообмінних середовищ (димових газів, води та пари) парові котли (парогенератори) можуть бути поділені на дві групи: водотрубні котли та жаротрубні котли. У водотрубних парогенераторах усередині труб рухається вода та пароводяна суміш, а димові гази омивають труби зовні. У Росії XX столітті переважно використовувалися водотрубні котли Шухова. У жаротрубних, навпаки, усередині труб рухаються димові гази, а вода омиває труби зовні.

За принципом руху води та пароводяної суміші парогенератори поділяються на агрегати з природною циркуляцією та з примусовою циркуляцією. Останні поділяються на прямоточні та з багаторазово-примусовою циркуляцією.

Приклади розміщення котельних котлів різної потужності та призначення, а також іншого обладнання, показані на рис. 14-16.

Мал. 15.

Мал. 16. Приклади розміщення побутових котлів та іншого обладнання

У опалювальних котельнях працюючих на газі та рідкому паливі застосовуються комплексні системи управління, кожна з яких залежно від призначення та потужності котельні, тиску газу, виду та параметрів теплоносія має свою специфіку та область застосування.

Головні вимоги до систем автоматизації котелень:
- Забезпечення безпечної експлуатації
- Оптимальне регулювання витрати палива.

Показником досконалості застосовуваних систем управління їх самоконтроль, тобто. подача сигналу про аварійну зупинку котельні або одного з котлів та автоматична фіксація причини, що спричинила аварійне відключення.
Ряд із серійно випускаються систем управління дозволяють здійснювати напівавтоматичний пуск і зупинку котлоагрегатів, що працюють на газовому та рідкому паливі. Однією з особливостей систем автоматизації газифікованих котелень є повний контроль за безпекою роботи обладнання та агрегатів. Система спеціальних захисних блокувань повинна забезпечити відключення подачі палива за умови:
- Порушення нормальної послідовності пускових операцій;
- відключення дутьових вентиляторів;
- Зниження (підвищення) тиску газу нижче (вище) допустимого межі;
- Порушення тяги в топці котла;
- Зривах та згасанні факела;
- упуску рівня води в котлі;
— в інших випадках відхилення параметрів роботи котлоагрегатів від норми.
Відповідно сучасні системиуправління складаються з приладів та обладнання, що забезпечують комплексне регулювання режиму та безпеку їх роботи. Здійснення комплексної автоматизації передбачає скорочення обслуговуючого персоналу залежно від рівня автоматизації. Деякі з застосовуваних систем управління сприяють автоматизації всіх технологічних процесів у котельнях, включаючи дистанційний режим котлів, що дозволяє контролювати роботу котелень безпосередньо з диспетчерського пункту, при цьому персонал повністю виведений з котелень. Однак для диспетчеризації котелень необхідна високий ступіньнадійності роботи виконавчих органівта датчиків систем автоматики. У ряді випадків обмежуються застосуванням у котельнях автоматики «мінімум» призначеної для контролю лише основних параметрів (часткова автоматизація). До випускається і знову розроблюваних систем управління опалювальних котельних пред'являється ряд технологічних вимог: агрегатність, тобто. можливість набору будь-якої схеми з обмеженої кількості уніфікованих елементів; блочність - можливість легкої заміни блоку, що вийшов з ладу. Наявність пристроїв, що дозволяють здійснювати телеуправління автоматизованими установками за мінімальною кількістю каналів зв'язку, мінімальна інерційність та швидке повернення до норми за будь-якого можливого розбалансу системи. Повна автоматизація роботи допоміжного обладнання: регулювання тиску у зворотному колекторі (підживлення тепломережі), тиску в головці-деаератора, рівня води в баку-акумуляторі деаератора та ін.

Захист котелень.

Дуже важливо: використовуйте на блокувальних позиціях лише грозозахищене обладнання.

Захист котлоагрегату при виникненні аварійних режимів є одним із головних завдань автоматизації котелень. Аварійні режими виникають здебільшого внаслідок неправильних дій обслуговуючого персоналу, переважно під час пуску котла. Схема захисту забезпечує задану послідовність операцій при розпалюванні котла та автоматичне припинення подачі палива у разі аварійних режимів.
Схема захисту має вирішувати такі задачи:
- контроль за правильним виконаннямпередпускових операцій;
- Увімкнення тягодутьевих пристроїв, заповнення котла водою і т.д.;
- контроль за нормальним станомпараметрів (як під час пуску, і під час роботи котла);
- Дистанційне розпалювання запальника з щита управління;
— автоматичне припинення подачі газу до запальників після короткочасної спільної роботи запальника та основного пальника (для перевірки горіння смолоскипів основних пальників), якщо смолоскипи запальника та пальника мають загальний прилад контролю.
Обладнання котлоагрегатів захистом під час спалювання будь-якого виду палива є обов'язковим.
Парові котли незалежно від тиску та паропродуктивності при спалюванні газоподібного та рідкого палива повинні бути обладнані пристроями, що припиняють подачу палива до пальників у разі:
- Підвищення або зниження тиску газоподібного палива перед пальниками;
- Зниження тиску рідкого палива перед пальниками (для котлівобладнаних ротаційними форсунками не виконувати);

- Зниження або підвищення рівня води в барабані;
- Зниження тиску повітря перед пальниками (для котлів, обладнаних пальниками з примусовою подачею повітря);
- Підвищення тиску пари (тільки при роботі котелень без постійного обслуговуючого персоналу);


Водогрійні котли при спалюванні газоподібного та рідкого палива повинні бути обладнані пристроями, що автоматично припиняють подачу палива до пальників у разі:
- Підвищення температури води за котлом;
- Підвищення або зниження тиску води за котлом;
- Зниження тиску повітря перед пальниками (для котлів обладнаних пальниками з примусовою подачею повітря);
- Підвищення або зниження газоподібного палива;
- Зниження тиску рідкого палива (для котлів обладнаних ротаційними пальниками, не виконувати);
- Зменшення розрядження в топці;
- Зменшення витрати води через котел;
- згасання факела пальників, відключення яких під час роботи котла не допускається;
- Несправності ланцюгів захисту, включаючи зникнення напруги.
Для водогрійних котлів з температурою нагрівання води 115°С та нижче захист зі зниження тиску води за котлом та зменшення витрати води через котел може не виконуватися.

Технологічна сигналізація на котельнях.

Для запобігання обслуговуючого персоналу про відхилення основних технологічних параметрів від норми передбачається технологічна світлозвукова сигналізація. Схема технологічної сигналізації котельні поділяється, як правило, на схеми сигналізації котлоагрегатів та допоміжного обладнання котельні. У котельнях з постійним обслуговуючим персоналом має передбачатися сигналізація:
а) зупинка котла (при спрацьовуванні захисту);
б) причини спрацьовування захисту;
в) зниження температури та тиску рідкого палива в загальному трубопроводі до котлів;
г) зниження тиску води у поживній магістралі;
д) зниження або підвищення тиску води у зворотному трубопроводі теплової мережі;
е) підвищення чи зниження рівня баках (деаэраторных, акумуляторних систем гарячого водопостачання, конденсатних, поживної води, зберігання рідкого палива та інших.), і навіть зниження рівня баках промивної води;
ж) підвищення температури у баках зберігання рідких присадок;
з) несправність обладнання установок для постачання котелень рідким паливом (при їх експлуатації без постійного обслуговуючого персоналу);
і) підвищення температури підшипників електродвигунів у разі вимоги заводу-виробника;
к) зниження величини рН оброблюваної воді (у схемах водопідготовки з підкисленням);
л) підвищення тиску (погіршення вакууму) у деаераторі;
м) підвищення чи зниження тиску газу.

Контрольно-вимірювальні прилади котелень.

Прилади вимірювання температури.

У автоматизованих системахвимірювання температури здійснюється, як правило, на основі контролю фізичних властивостейтіл функціонально пов'язаних із температурою останніх. Прилади для контролю температури за принципом дії можуть бути поділені на такі групи:
1. термометри розширення для контролю теплового розширеннярідини або твердих тіл (ртутні, гасові, толуолові та ін.);
2. манометричні термометри для контролю температури шляхом вимірювання тиску рідини, пари або газу, укладених у замкнуту систему постійного об'єму (наприклад, ТГП-100);
3. прилади з термометрами опору або термісторами для контролю електричного опору металевих провідників (термометри опору) або напівпровідникових елементів (термісторів, ПММ, ТСП);
4. термоелектричні прилади для контролю термоелектрорушійної сили (ТЕДС) термопарою, що розвивається, з двох різних провідників (величина ТЕРС залежить від різниці температур спаю і вільних кінців термопари, що приєднуються до вимірювальної схеми) (ТПП, ТХА, ТХК та ін.);
5. пірометри випромінювання для вимірювання температури за яскравістю, кольором або тепловим випромінюванням розжареного тіла (ФЕП-4);
6. радіаційні пірометри для вимірювання температури по тепловій дії променевипускання розжареного тіла (РАПІР).

Повторні прилади для вимірювання температури.

1. Логометри призначені для вимірювання температури у комплекті з термометрами
2. Мости опору стандартних градуювань 21, 22, 23, 24, 50-М, 100П та ін.
3. Мілівольтметри призначені для вимірювання температури в комплекті з
4. Потенціометра термопарами стандартних градуювань ТПП, ТХА, ТХК та ін.

Прилади для вимірювання тиску та розрядження (у котельнях).

За принципом дії прилади для вимірювання тиску та розрядження поділяються на:
- рідинні - тиск (розрядження) врівноважується висотою стовпа рідини (U-подібні, ТДЖ, ТНЖ-Н та ін);
- Пружинні - тиск врівноважується силою пружної деформації чутливого елемента (мембрани, трубчастої пружини, Сільфон і т.п.) (ТНМП-52, НМП-52, ОБМ-1 та ін).

Перетворювачі.

1. Диференційно-трансформаторні (МЕД, ДМ, ДТГ-50, ДТ-200);
2. Токові (САПФІР, Метран);
3. Електроконтактні (ЕКМ, ВЕ-16рб, ДМ-2005, ДНТ, ДГМ та ін.).

Для вимірювання розрядження в топці котла найчастіше використовують прилади модифікації ДІВ (Метран22-ДІВ, Метран100-ДІВ, Метран150-ДІВ, Сапфір22-ДІВ)

Прилади вимірювання витрати.

Для вимірювання витрат рідин та газів використовують в основному два види витратомірів - змінного та постійного перепаду. В основу принципу дії витратомірів змінного перепаду покладено вимірювання перепаду тиску на опорі, введеному в потік рідини або газу. Якщо вимірювати тиск до опору і за ним, то різниця тисків (перепад) залежатиме від швидкості потоку, отже, і від витрати. Такі опори, встановлені в трубопроводах, називаються пристроями, що звужують. Як звужувальні пристроїв у системах контролю витрати широко застосовуються нормальні діафрагми. Комплект діафрагм складається з диска з отвором, край якого з площиною диска становить кут 45 град. Диск міститься між корпусами кільцевих камер. Між фланцями та камерами встановлені ущільнюючі прокладки. Відбори тиску до і після діафрагми беруть із кільцевих камер.
Як вимірювальні прилади та передавальні перетворювачі в комплекті з перетворювачами змінного перепаду для вимірювання витрати застосовують диференціальні манометри (дифманометри) ДП-780, ДП-778-поплавкові; ДСС-712, ДСП-780Н-сільфонні; ДМ-диференційно-трансформаторні; «САПФІР»-струмові.
Вторинні прилади для вимірювання рівня: ВМД, КСД-2 для роботи з ДМ; А542 для роботи з «САПФІРОМ» та інші.

Прилади вимірювання рівня. Сигналізатори рівня.

Призначені для сигналізації та підтримки в заданих межах рівня води і рідких електропровідних середовищ в ємності: ЕРСУ-3, ЕРСУ-1М, ЕРСУ-2М, ESP-50.
Пристрої для дистанційного вимірювання рівня: УМ-2-32 ОНБТ-21М-сельсинний (комплект пристрою складається з датчика ДСУ-2М та приймача УСП-1М; датчик забезпечений металевим поплавком); УДУ-5М-поплавковий.

Для визначення рівня води в котлі часто використовують, але обв'язування при цьому не класичне, а на оборот тобто. на плюсовий відбір подається відбір з точніше точки котла ( імпульсна трубкапри цьому повинна бути заповнена водою), на мінус з нижньою, і визначається зворотна шкала приладу (на самому приладі або вторинному обладнанні). Цей спосібВимірювання рівня в котлі показав свою надійність і стабільність роботи. Обов'язково використання одного котла двох таких приладів, один регулятор на другому сигналізація і блокування.

Прилади вимірювання складу речовини.

Автоматичний стаціонарний газоаналізатор МН5106 призначений для вимірювання та реєстрації концентрації кисню у відхідних газах котельних установок. Останнім часом до складу проектів автоматизації котелень включають аналізатори на СО-чадний газ.
Перетворювачі типу П-215 призначені для використання у системах безперервного контролю та автоматичного регулювання величини рН промислових розчинів.

Запально-захисні пристрої.

Пристрій призначений для автоматичного або дистанційного розпалювання пальників, що працюють на рідкому або газоподібному паливі, а також для захисту котлоагрегату при згасанні факела (ЗЗП, ФЗЧ-2).

Регулятори прямої дії.

Регулятор температури використовується для автоматичної підтримки заданої температури рідких та газоподібних середовищ. Регулятори комплектуються прямим чи зворотним каналом.

Регулятори непрямої дії.

Система автоматичного регулювання контуру. Система «Контур» призначена для застосування у схемах автоматичного регулювання та керування в котельнях. Регулюючі прилади системи типу Р-25 (РС-29) формують спільно з виконавчими механізмами (МЕОК, МЕО) - ПІ-закон регулювання.

Системи автоматизації опалювальних котелень.

Комплект засобів управління КСУ-7 призначений для автоматичного керування водогрійними однорічковими котлами потужністю від 0,5 до 3,15 МВт, що працюють на газоподібному та рідкому паливі.
Технічні дані:
1. автономний
2. з верхнього рівня ієрархії управління (з диспетчерського пункту чи громадського керуючого устрою).
В обох режимах керування комплект забезпечує виконання таких функцій:
1. автоматичний пуск та зупинка котла
2. автоматична стабілізація розрядження (для котлів з тягою), закон регулювання-позиційний
3. позиційне управління потужністю котла шляхом включення режиму «великого» і «малого» горіння
4. аварійний захист, що забезпечує зупинку котла у разі виникнення аварійних ситуацій, включення звукового сигналута запам'ятовування першопричин аварії
5. світлова сигналізаціяпро роботу комплекту та стан параметрів котла
6. інформаційний зв'язок та зв'язок з управління з верхнім рівнем ієрархії управління.

Особливості налагодження обладнання у котельнях.

При налагодженні комплекту засобів управління КСУ-7 особливу увагу необхідно приділити контролю полум'я у топці котла. При установці датчика дотримуватись таких вимог:
1. орієнтувати датчик на зону максимальної інтенсивності пульсацій випромінювання полум'я
2. між полум'ям і датчиком не повинно бути перешкод, полум'я постійно повинно знаходитися в полі зору датчика
3. датчик повинен встановлюватися з нахилом, що запобігає осіданню різних фракцій на його візирне скло
4. температура датчика має перевищувати 50 З; для чого необхідно проводити постійне обдування через спеціальний штуцер у корпусі датчика, передбачити теплоізоляцію між корпусом датчика та пальникового пристрою; датчики ФД-1 рекомендується встановлювати на спеціальних тубусах
5. застосовувати як первинний елемент фоторезистори ФР1-3-150кОм.

Висновок.

Останнім часом широке застосуванняотримали прилади з урахуванням мікропроцесорної техніки. Так на заміну комплекту засобів управління КСУ-7 випускається КСУ-ЕОМ, що веде до підйому показників досконалості застосовуваних систем безпеки, роботи обладнання та агрегатів.

Встановлювані для спостереження за правильною роботоюта безпечною експлуатацією котлів, умовно поділяються на дві основні категорії: що показують та реєструють

Показуючи застосовують тоді, коли допускаються періодичні записи режиму роботи котла. Реєструючі прилади застосовуються для постійного визначення параметрів роботи агрегату або за будь-який проміжок часу.

Усі як показуючи, так і реєструючі контрольно-вимірювальні прилади встановлюються на щитку управління котла, зручному для спостереження за їх показниками, що визначають режим роботи котла

Контрольно-вимірювальні прилади служать для систематичного контролю за такими величинами та параметрами котла:

температурою та тиском перегрітої пари на виході;

тиском пари в котлі та температурою води, що живить котел;

рівнем води у котлі;

кількістю води, що надходить у котел, і кількістю пари, продукції;

розрідженням у топці копта та перед димовсмоктувачем;

температурою та тиском повітря до і після повітропідігрівом;

Для вимірювання надлишку тиску використовуються різної конструкціїманометри, циферблат яких має бути у вертикальній площині або з нахилом уперед до 30°. На циферблаті манометра наносять червону межу за тиском, що відповідає найвищому допустимому робочому тиску для конкретного котельного агрегату. Манометри повинні проходити раз на 6 місяців контрольну перевірку, бути справними та опломбованими.

Навіщо вводиться автоматичне управління котельними агрегатами?

Автоматичне управління котельним агрегатом вводиться для регулювання теплових процесів та підтримки заданих кількісних та якісних показників виробничого процесу

Для вироблення пари необхідна відповідна кількість палива, води та повітря, які повинні відповідати обсягу виробництва та змінюватись разом із зміною споживання пари

Автоматика безпеки дозволяє автоматично змінювати режим подачі палива, повітря та води. При зміні режиму роботи або несправній роботі окремих пристроїв котла автоматично вимикається подача газу пальників.

Основними елементами безпеки є запобіжні клапани. Вони автоматично спрацьовують, якщо тиск у котлі підвищується вище за допустимий рівень

За принципом дії запобіжні клапани бувають важільно-вантажні, важільно-пружинні та пружинні; за конструктивним виконанням - відкритими або закритими. Вони встановлюються на казані спареної або поодиноко постачаються пристроями, які захищають персонал від опіків при їх спрацьовуванні, а також сигнальними пристроями для подачі сигналу при виході парі.

Автоматикою передбачені спеціальні пускові прилади для безпечного розпалювання котлів, які допускають подачу газу в газопровід тільки за наявності в топці полум'я перед робочими пальниками, а крани перед пальниками та на скиданні в атмосферу закритий.

Автоматика безпеки здійснює контроль за процесом горіння та нагрівання води в котлі. У разі порушення нормальної роботикотла та його параметрів, що контролюють прилади діють на запобіжну систему та вимк. Пропонуючи подачу газу до котлуа.

Перед пуском котельних агрегатів у роботу, прилади автоматики повинні бути перевіреними та відрегульованими відповідно до заданого режиму роботи

Що стосується арматури котельних установок?

Відповідно до вимог безпеки на всіх котлах паропродуктивністю 2 т/год і вище встановлюється арматура, до якої належать покажчики рівня води, які контролюють рівень води. Покажчики рівня води приєднуються до котла за допомогою верхньої та нижньої труби, які включені в паровий та водяний простір.

На водовказівних приладів встановлюється покажчик з написом "Нижній рівень води" Він повинен бути на 50 мм нижче за нормальний рівень і не менше, ніж на 25 мм вище за нижню видиму. Кромки скла

Вказівник "Верхній рівень води" встановлюється на 50 мм вище нормального рівня в котлі і не менше ніж на 25 мм нижче за верхню видиму кромку скла

Крім наведеного, на котлах встановлюють автоматичні звукові та світлові сигналізатори верхнього та нижнього рівня води, а також прилади безпеки, які автоматично припиняють подачу тепла в котел при низькому або високому рівніводи або при високому тискупар.