Вспомогательное оборудование котельной (тягодутьевые устройства, насосы, системы отопления и горячего водоснабжения, водяные экономайзеры, воздухонагреватели, пароперегреватели)

Учреждение образования «Государственный институт повышения

квалификации и переподготовки кадров в области газоснабжения

«Газ-институт»

Типовой лекционный материал

Вспомогательное оборудование котельной

(тягодутьевые устройства, насосы, системы отопления и горячего водоснабжения, водяные экономайзеры, воздухонагреватели, пароперегреватели)

(15 часов)

Разработала:

                                                                    ст.преподаватель

                                                                    Гродненского филиала

                                                                    УО «Газ-институт»

Минск

2004

содержание

1. Тягодутьевые устройства.................................................................... 3

1.1. Естественная тяга......................................................................... 3

1.2. Требования к газоходам и боровам.............................................. 5

1.3. Дымовые трубы............................................................................ 6

1.4. Принудительная тяга.................................................................... 8

1.5. Эксплуатация тягодутьевых машин........................................... 11

2. Насосы котельной установки............................................................ 13

2.1. Центробежный насос.................................................................. 19

2.2. Насосы с двухсторонним подводом воды к рабочему колесу.... 23

2.3. Поршневой паровой насос......................................................... 27

2.4. Насосы «ДАБ»............................................................................ 31

2.5. Требования Правил к питательным устройствам....................... 35

3. Системы отопления и горячего водоснабжения............................... 40

3.1. Классификация систем отопления............................................. 40

3.2. Подразделения систем водяного отопления............................... 42

3.3. Назначение и устройство расширительного сосуда................... 44

3.4. Грязевики................................................................................... 47

3.5. Воздухосборники....................................................................... 47

3.6. Нагревательные приборы систем отопления............................. 50

3.7. Порядок регулирования температуры горячей воды................. 52

3.8. Эксплуатация тепловых сетей и систем отопления................... 52

3.9. Централизованное горячее водоснабжение............................... 57

3.10. Эксплуатация водоподогревательных установок..................... 63

4. Экономайзеры................................................................................... 67

5. Воздухонагреватели.......................................................................... 70

5. Воздухонагреватели.......................................................................... 70

6. Пароперегреватели........................................................................... 74

7. Наглядные пособия........................................................................... 86

8. Раздаточный материал...................................................................... 87

9. Литература........................................................................................ 88

1. Тягодутьевые устройства

Работа котлоагрегата определяется условиями подачи воздуха к газовым горелкам и отвода уходящих газов в атмосферу. Для нормальной работы горелок в топке следует поддерживать разрежение, величина которого для данной установки указывается в производственной инструкции или в режимной карте.

При движении воздуха по воздуховодам и продуктов сгорания по газоходам возникают аэродинамические сопротивления, зависящие от скорости воздуха и продуктов сгорания.

В котлоагрегатах используют два основных вида тяги: естественную и искусственную.

Температура уходящих газов за агрегатом зависит от степени использования теплоты в агрегате, наличия устройств, утилизирующих теплоту, герметичности обмуровки агрегатов и других причин.

При отсутствии экономайзеров или воздухонагревателей, температура дымовых газов за котлом находится в пределах 150 ¸ 350°С.

1.1. Естественная тяга

Подача воздуха и отвод продуктов сгорания в котлах малой мощности осуществляется за счет естественной тяги, создаваемой дымовой трубой. Естественная тяга возможна при относительно высоких температурах продуктов сгорания, которые могут преодолеть небольшие сопротивления (50 ¸ 60 Па) газовоздушного тракта.

Естественной тягой называется разность давлений холодного наружного воздуха и горячих газообразных продуктов сгорания, считая от уровня форсунок или газовых горелок до уровня трубы.

Действие дымовой трубы основано на законах сообщающихся сосудов. Столб атмосферного воздуха, давящий на колосниковую решетку, топочная камера, газоходы и дымовая труба представляют собой систему

Давление столбов атмосферного воздуха  и газообразных продуктов сгорания в дымовой трубе можно подсчитать:

Р_В = Н × r_в × g

Р_Г = Н × r_г × g

Естественная тяга определяется по формуле:

S_ТР = Р_В – Р_Г, подставим значения

S_ТР = Н × g × (r_в – r_г)

Естественная тяга тем больше, чем ниже температура атмосферного воздуха, выше температура газообразных продуктов сгорания в дымовой трубе и выше высота дымовой трубы.

Газоход котлоагрегата, заполненный продуктами сгорания, можно рассматривать как дымовую трубу небольшой высоты, в которой развивается собственная сила тяги, которая называется самотягой. Величина самотяги определяется из выражения:

где    Н – высота газохода, м;

, – температура продуктов сгорания на входе и выходе данного       газохода, °С.

Во всех газоходах, в том числе и в топочной камере, где продукты сгорания имеют восходящее движение, величина требуемой силы тяги на преодоление аэродинамических сопротивлений уменьшается на величину самотяги. В тех проходах, где газы движутся сверху вниз, величина необходимой силы тяги должна быть повышена на величину самотяги, поскольку самотяга в опускных газоходах препятствует движению в них продуктов сгорания газов.

Недостаточное разрежение в топке может служить причиной неполного сгорания из-за недостатка вторичного воздуха. Излишнее разрежение способствует большим присосам в топку и дымоходы воздуха. В результате горение идет с большим избытком воздуха, потеря теплоты с уходящими газами увеличивается, а температура в топке понижается. Повышение разреженности может привести к отрыву пламени.

В зависимости от конструкции горелок разреженность в топках должна быть в пределах 10 ¸ 30 Па.

1.2. Требования к газоходам и боровам

Общим требованием к газоходам и воздуховодам является высокая герметичность. Присосы воздуха увеличивают объем и снижают температуру уходящих газов, что вызывает перерасход электрической энергии на работу дымососа, и приводит к дополнительным потерям тепла с уходящими газами.

В газовых и воздушных трактах не должно быть зауженных сечений, поворотов с острыми углами, резких изменений сечения, бездействующих ответвлений. А в газовых котлах присоединений газоходов котла в противоток направлению уходящих газов в сборном газоходе, застойных («мертвых») зон, в которых могут образовываться «газовые мешки»

Газоходы котла и сборные газоходы за пределами котла выкладываются из красного кирпича или изготавливаются их жаростойкого бетона. В отдельных случаях делают металлические. Каналы прокладывают с подъемом в направлении к трубе не менее двух