Dispositivi di separazione. Il vapore saturo umido prodotto nel tamburo delle caldaie a bassa e media pressione può portare con sé gocce di acqua di caldaia contenente sali disciolti in essa. Nelle caldaie ad alta e altissima pressione, la contaminazione del vapore è causata anche dall'ulteriore trascinamento di sali di acido silicico e composti di sodio, che si dissolvono nel vapore.

Le impurità portate via con il vapore si depositano nel surriscaldatore, il che è estremamente indesiderabile poiché può portare alla bruciatura dei tubi del surriscaldatore. Pertanto, prima di uscire dal corpo cilindrico, il vapore subisce una separazione, durante la quale gocce di acqua di caldaia si separano e rimangono nel corpo cilindrico. La separazione del vapore viene effettuata in speciali dispositivi di separazione, che creano le condizioni per la separazione naturale o meccanica dell'acqua e del vapore.

La separazione naturale avviene a causa della grande differenza di densità di acqua e vapore. Il principio inerziale meccanico della separazione si basa sulla differenza nelle proprietà inerziali delle gocce d'acqua e del vapore con un forte aumento della velocità e un cambio simultaneo nella direzione o torsione del flusso di vapore umido.

Nella fig. 19.22 mostra diagrammi schematici dei dispositivi di separazione. Nella fig. 19.22a mostra il principio della separazione naturale. L'elevata portata della miscela vapore-acqua che scorre dai tubi di alimentazione del vaglio viene spenta nel volume d'acqua presente nel tamburo. La velocità del vapore nel tamburo sopra il livello dell'acqua è insignificante (0,3 - 0,5 m/s), il che favorisce la separazione delle gocce d'acqua e del vapore.

Nello schema mostrato in Fig. 19.22, b, la miscela acqua-vapore viene diretta verso un pannello parafango continuo. L'acqua scorre lungo il foglio e il vapore entra nello spazio vapore e, passando attraverso il foglio perforato di ricezione del vapore, viene rimosso dal tamburo. In questo schema, la separazione meccanica è combinata con la separazione naturale nel volume di vapore del tamburo.

All'interno del ciclone a tamburo mostrato in Fig. 19.22, g, serve per la rotazione intensiva del flusso della miscela acqua-vapore. Sotto l'influenza delle forze centrifughe, l'acqua viene lanciata sulla parete del separatore e scorre nel volume dell'acqua sotto forma di una pellicola.

Il principio di separazione ciclonica è altamente efficiente. Quando il volume di vapore del tamburo è molto carico, vengono utilizzati cicloni remoti, ai quali è collegata parte dei tubi della superficie di evaporazione della caldaia.

Riso. 19.22. Schemi di dispositivi di separazione.

a - scudo perforato sommergibile: 1 - scudo perforato; 2 - schermo forato presa vapore; b - parabordi e quadri di distribuzione; 1 - scudo parafango; 2 - schermo forato presa vapore; c - separatore a lamelle; 1 - scudo parafango; 2 - separatore a lamelle; 3 - schermo forato presa vapore; g - separatore a ciclone; 1 - ciclone; 2 - scudo forato presa vapore.

Riso. 19.23. Schema di lavaggio a vapore con acqua di alimentazione.

1 - scudo con abbeveratoi; 2 - separatore a lamelle; 3 - pannello presa vapore; 4 - uscita vapore; 5 - posto per la fornitura di acqua di alimentazione (5a - per lo scarico; 5b - sotto il livello); 6 - luogo di alimentazione della miscela acqua-vapore dai tubi di evaporazione; 7 - abbassamento dei tubi; 8 - scudo forato.

I cicloni remoti si trovano all'esterno della caldaia (vedere Fig. 19.18).

Un elevato grado di purificazione del vapore si ottiene con la separazione del film. Il principio della separazione del film si basa sulla formazione di un film stabile quando minuscole gocce d'acqua si fondono nel momento in cui il flusso di vapore umido entra in contatto con un qualsiasi ostacolo (piano verticale o orizzontale, ecc.). Schema del separatore della feritoia di pellicola mostrato in Fig. 19.22c dà un'idea del metodo di separazione del film. Sulle pareti dei canali ondulati si forma una pellicola d'acqua che scende attraverso la lamiera forata del soffitto ed il vapore viene convogliato verso l'uscita del tamburo.

Gli schemi di metodi considerati per la produzione di vapore puro forniscono un grado di secchezza x = 0,98 - 0,99. Per più pulizia accurata Il vapore viene rimosso dalle impurità e pulito con acqua nutriente. Lo schema del lavaggio a vapore è mostrato in Fig. 19.23.

Prima del lavaggio, il vapore subisce una separazione naturale nel volume del vapore e poi gorgoglia attraverso uno strato di acqua di alimentazione, che contiene pochissimi sali. Grazie all'intenso scambio di massa, i sali vengono trattenuti nell'acqua di alimentazione. L'asportazione di gocce d'acqua di alimentazione non costituisce più un grave pericolo per il funzionamento del surriscaldatore.

Attrezzatura ausiliaria dell'installazione della caldaia - dispositivi di tiraggio. Per il normale funzionamento della caldaia è necessaria una fornitura continua di aria per la combustione del carburante e una rimozione continua dei prodotti della combustione.

Nelle moderne installazioni di caldaie è diffuso uno schema con vuoto attraverso condotti del gas. Gli svantaggi di questo schema includono la presenza di aspirazione dell'aria nelle canne fumarie attraverso perdite nelle recinzioni e il funzionamento degli aspiratori di fumo sui gas polverosi. Il vantaggio di questo schema è l'assenza di eliminazione e perdita di gas di scarico nel locale caldaia, poiché un ventilatore spinge l'aria nel forno e un aspiratore di fumo rimuove i gas di combustione. Recentemente, nei potenti impianti di caldaie, è stato ampiamente utilizzato un circuito sovralimentato. Il focolare e l'intero percorso del gas sono sottoposti ad una pressione di 3 - 5 kPa. La pressione è creata da potenti ventilatori; non c'è un aspiratore di fumo. Lo svantaggio principale di questo schema sono le difficoltà associate a garantire la corretta tenuta del focolare e dei condotti del gas della caldaia.

Quando i gas si muovono attraverso i condotti del gas, si verificano perdite di pressione dovute alla resistenza aerodinamica all'attrito e alla resistenza locale (fasci di tubi, restringimenti, curve, ecc.). La perdita di pressione totale in una sezione separata è costituita dalla perdita per attrito ∆h tr e dalla perdita per superare la resistenza locale ∆h posti, cioè

dove λ è il coefficiente di attrito; l,d eq - lunghezza e diametro equivalente della sezione; p - densità del gas; w - velocità del gas; § m - coefficiente di resistenza locale.

Quando si spostano i gas nei condotti verticali, è necessario tenere conto della pressione naturale che si forma a causa della differenza di densità dei gas di scarico caldi e dell'aria circostante. Questa pressione, detta gravità (∆h self), nei condotti ascendenti ha lo scopo di vincere la resistenza, mentre nei condotti discendenti impedisce il movimento ed ha valore negativo.

In generale, per l'installazione di una caldaia, la perdita di carico è

∆Н = ∆h t + ∑∆h tr + ∑∆h posti + ∆h stesso (19.25)

dove ∆h t è il vuoto mantenuto nella parte superiore del forno (20 - 40 Pa).

Il valore di ∆Н è determinato secondo gli standard di calcolo aerodinamico delle caldaie. Il superamento del ∆Н avviene mediante trazione, che può essere naturale o artificiale. Il tiraggio naturale viene creato dai camini, mentre il tiraggio artificiale viene creato utilizzando speciali ventilatori centrifughi (aspiratori di fumo). Per le caldaie potenti vengono utilizzati aspiratori di fumo di tipo assiale. Il tiraggio naturale è determinato dalla differenza di densità dei gas di scarico caldi e dell'aria ambiente fredda. Si presume che l'altezza delle colonne di gas caldi e aria fredda sia la stessa (Fig. 19.24).

Riso. 19.24. Al calcolo dell'etichetta naturale creata dal fumo grossolano.

Il tiraggio massimo generato dal tubo dovrà essere superiore del 20%. perdita totale pressione I camini sono realizzati in mattoni, cemento armato e acciaio. Ad un'altezza fino a 80 m, i tubi in mattoni sono i più diffusi, poiché sono più economici, più resistenti alle variazioni di temperatura (rispetto al calcestruzzo) e non sono suscettibili agli effetti dannosi dei gas di anidride solforosa, come quelli in acciaio.

L'altezza del tubo deve essere sanitaria - requisiti tecnici, che prevedono un certo raggio di dispersione dei fumi al fine di evitare il superamento del contenuto consentito di polveri nell'atmosfera.

Per ottenere il tiraggio è necessario aumentare l'altezza del tubo o la temperatura dei fumi. Tuttavia, quando si utilizza uno di questi metodi, è necessario tenere presente che l'altezza del tubo è limitata dal suo costo e dalla sua resistenza e dalla temperatura dei gas - valore ottimale Efficienza dell'installazione della caldaia. Pertanto, la maggior parte dei moderni impianti di caldaie sono dotati di tiraggio artificiale, che viene creato utilizzando un aspiratore di fumo che supera la resistenza del percorso del gas. In questo caso, l'altezza del tubo viene selezionata in conformità con i requisiti sanitari e tecnici.

La potenza motrice dell'aspiratore fumi, kW, può essere calcolata utilizzando la formula

dove V d è la prestazione dell'aspiratore fumi, m 3 /s; N d - (∆Н - ∆h cam) β 2 - depressione creata dall'aspiratore fumi, Pa (qui ∆Н è la resistenza del percorso del gas, Pa; ∆h self è il tiraggio per gravità del camino, Pa); β 2 = 1,1 ÷ 1,2 - fattore di sicurezza per il vuoto creato; β 3 - fattore di sicurezza della potenza pari a 1,1; ȵ d - efficienza dell'aspiratore fumi.

Il valore di V d è determinato dall'uguaglianza

V d - V r V r T d.tr β 1 /273, (19.27)

dove Vr è il flusso di gas, m 3 / m 3; V r - consumo di carburante, m 3 / s (kg / s); T d.tr - temperatura del gas all'ingresso del camino, K; β 1 - 1,05 ÷ 1,1 - fattore di sicurezza per la produttività.

La pressione dell'aria creata dal ventilatore deve essere determinata anche in base al calcolo aerodinamico del percorso dell'aria (condotti dell'aria, riscaldatore d'aria, dispositivo bruciatore, ecc.).

La pressione massima del ventilatore deve essere maggiore del 10% rispetto alla perdita di pressione β2 = 1,1) nel percorso dell'aria della caldaia. La potenza di azionamento del ventilatore, kW, è determinata dalla formula

N in = V in N in β 3 10 -3 /ȵ in (19.28)

dove V in - flusso d'aria, m 3 / s; Н в = ∆Нβ 2 - pressione del ventilatore, Pa (qui ∆ Н - perdita di pressione nel condotto dell'aria, Pa; β 2 = 1,1 - fattore di sicurezza per la pressione generata); β 3 = 1,1 - fattore di sicurezza della potenza.

Il valore di Vz è determinato dall'uguaglianza

dove β 1 = 1,05 - fattore di sicurezza delle prestazioni; V 0 - quantità teorica di aria, m 3 / m 3 (m 3 / kg); α t + α a = α aria - coefficiente di eccesso d'aria; T air - temperatura dell'aria davanti al ventilatore; H bar - pressione barometrica, kPa.

Attrezzatura ausiliaria dell'installazione di una caldaia: le basi del trattamento dell'acqua. Uno dei compiti principali funzionamento sicuro l'installazione di caldaie è l'organizzazione di un regime idrico razionale, in cui non si formano incrostazioni sulle pareti delle superfici riscaldanti evaporanti, non c'è corrosione e è garantita l'alta qualità del vapore generato. Il vapore generato nell'impianto caldaia viene restituito dall'utenza allo stato condensato; in questo caso la quantità di condensa restituita è solitamente inferiore alla quantità di vapore generato.

Nelle caldaie industriali, la principale perdita irreparabile è la condensa di vapore contaminata consumata nei processi tecnologici. Purificazione di questo condensato da sostanze organiche e impurità che vi sono entrate minerali economicamente non redditizio. L'entità di questa perdita dipende dalla natura della produzione in cui viene utilizzato il vapore. Ad esempio, la perdita di condensa nelle imprese del settore dell'ingegneria meccanica è del 20%, nell'industria materiali da costruzione- 30, chimica - 40, raffinazione del petrolio - 50%. Nelle caldaie per il riscaldamento, la percentuale di condensa non restituita dal consumatore di calore può variare ampiamente, da pochi punti percentuali al 100%, a seconda dello schema di fornitura di calore e della natura della fornitura di calore. consumo di calore. Un'altra parte della perdita di condensa è rappresentata dalle perdite nella rete di riscaldamento (0,5 - 1%). Inoltre, durante il soffiaggio continuo, una certa parte dell'acqua (5 - 7%) viene rimossa dalla caldaia.

Le perdite di condensa e acqua durante il soffiaggio vengono ripristinate aggiungendo acqua da qualche fonte. Quest'acqua deve essere opportunamente preparata prima di entrare nella caldaia. L'acqua che ha subito un trattamento preliminare è chiamata acqua aggiuntiva, la miscela di condensa ritornata e acqua aggiuntiva è chiamata acqua di alimentazione e l'acqua che circola nel circuito della caldaia è chiamata acqua di caldaia.

Il normale funzionamento delle caldaie dipende dalla qualità dell'acqua di alimentazione. Fisico - Proprietà chimiche l'acqua è caratterizzata dai seguenti indicatori: trasparenza, contenuto di solidi sospesi, residuo secco, contenuto di sali, ossidabilità, durezza, alcalinità, concentrazione di gas disciolti (CO 2 e O 2).

La trasparenza è caratterizzata dalla presenza di impurità meccaniche e colloidali sospese e il contenuto di sostanze sospese determina il grado di contaminazione dell'acqua con impurità solide insolubili. Il contenuto di solidi sospesi si misura in mg/l. Il residuo secco è uno dei principali indicatori con cui si giudica l'idoneità dell'acqua per l'alimentazione delle caldaie. Il residuo secco è il residuo dopo l'evaporazione di un campione di acqua di laboratorio, essiccato a 110 - 120 °C. Contiene impurità inorganiche e organiche colloidali e disciolte nell'acqua. L'unità di misura del residuo secco è mg/kg.

Il contenuto salino dell'acqua è caratterizzato dalla concentrazione totale di cationi (Na+; K+; Mg 2+) e anioni (HCO 3; SO 2 4; Cl; SiO 2 3) nell'acqua. Il contenuto di sale determina il grado di mineralizzazione dell'acqua in mg/l. L'ossidabilità caratterizza la concentrazione di impurità organiche nell'acqua. L'ossidabilità si calcola dalla quantità di ossigeno (mg/l) necessaria per ossidare (in determinate condizioni) le impurità organiche contenute in 1 kg di acqua. La durezza dell'acqua è un indicatore molto importante della sua qualità. È caratterizzato dal contenuto di ioni calcio e magnesio (Ca 2 +; Mg 2 +). Esistono durezze generali Zh 0, carbonato Zhk e non carbonato Zhn. La durezza totale Æ 0 è caratterizzata dalla concentrazione totale di ioni Ca e Mg, cioè F0 = ZhCa + ZhMg. La durezza carbonatica del liquido è dovuta alla presenza di bicarbonati Ca(HCO 3) 2 e Mg(HCO 3) 2. La durezza carbonatica è temporanea, poiché durante l'ebollizione i bicarbonati si decompongono con rilascio di CO 2 e sedimenti solidi CaCO 3 e Mg(OH) 2 (fanghi). La durezza non carbonatica è dovuta alla presenza di tutti gli altri sali di calcio e magnesio nell'acqua (CaSO 4; MgSO 4; CaCl 2; MgCl 2, ecc.). La durezza non carbonatica dei liquidi è talvolta chiamata costante, poiché a causa delle loro proprietà non è possibile decomporre questi sali mediante semplice ebollizione. Di conseguenza, Zh 0 = Zh k + Zh nc. Di solito Zh nc è definito come la differenza Zh nc = Zh o - Zh k.

La durezza dell'acqua viene solitamente misurata in mEq/kg o mcg-eq/kg (1 mg-eq = 103 mcg/eq). In base alla durezza totale, l'acqua naturale è divisa in tre gruppi: dolce con F 0< 4 мг-экв/кг; средней жесткости с Ж 0 = 4 ÷ 7 мг-экв/кг и жесткую с Ж 0 >7 mEq/kg. Ad esempio, per le caldaie DKVR con pressioni fino a 2,4 MPa, è consentita una durezza totale dell'acqua non superiore a 0,02 mEq/kg.

L'alcalinità dell'acqua è caratterizzata dal contenuto di bicarbonato HCO 3, carbonato CO 3 e ioni idrossile OH. Il valore di alcalinità si misura in mEq/kg. Nelle acque naturali l'alcalinità è dovuta principalmente alla presenza di ioni bicarbonato.

Durante il funzionamento della caldaia si verifica un continuo accumulo di impurità nocive nell'acqua della caldaia a causa della sua evaporazione e dell'afflusso di sali con l'acqua di alimentazione. Di norma, nel vapore in uscita dalla caldaia non sono presenti impurità (ad eccezione dei sali di silicio presenti nel vapore ad alta pressione).

Il milligrammo equivalente è la quantità di una sostanza in milligrammi, numericamente uguale alla sua massa equivalente, che è il quoziente del peso molecolare della sostanza diviso per la sua valenza in un dato composto.

Nell'acqua della caldaia rimangono impurità che causano conseguenze indesiderate se non vengono adottate misure adeguate per il pretrattamento dell'acqua di reintegro.

Le impurità più dannose sono i formatori di incrostazioni: sali di calcio e magnesio, che caratterizzano la durezza non carbonatica, nonché gas disciolti corrosivi O 2 e CO 2. Il calcare è uno strato meccanicamente resistente di depositi che formano calcare sulle pareti interne delle superfici riscaldanti.

L'ingresso di impurità meccaniche e sali di durezza carbonatica nella caldaia è indesiderabile a causa della formazione dei cosiddetti fanghi nel circuito di evaporazione: composti sciolti che devono essere periodicamente rimossi. I depositi di calcare e di fango influiscono negativamente sul funzionamento della caldaia. La conduttività termica delle incrostazioni e dei fanghi è insignificante rispetto alla conduttività termica delle pareti metalliche. Pertanto, incrostazioni e fanghi aumentano la resistenza termica al processo di trasferimento del calore dai gas all'acqua, che in alcuni casi porta ad un aumento inaccettabile della temperatura delle pareti dei tubi e ad una diminuzione della loro resistenza meccanica. Un aumento della resistenza termica aumenta anche il consumo di carburante, il che riduce l'efficienza della caldaia.

I gas disciolti nell'acqua (O 2 e CO 2) ad alte temperature sono altamente corrosivi. La corrosione delle pareti dei tubi metallici porta ad una diminuzione del loro spessore e, di conseguenza, della resistenza meccanica.

L'alcalinità dell'acqua riduce leggermente l'intensità dei processi di corrosione, ma con l'aumentare dell'alcalinità si osserva la formazione di schiuma nell'acqua nei tamburi e la schiuma può essere rimossa con il vapore.

Anche la presenza di composti organici nell'acqua è indesiderabile. L'elevata ossidazione dell'acqua rende difficile la lavorazione e la rimozione dei sali minerali e aumenta la formazione di schiuma. Di conseguenza, vengono imposti determinati requisiti sulla qualità dell'acqua di alimentazione, che dipendono dal tipo di caldaia (a tamburo, a flusso diretto, acqua calda) e dalla pressione del vapore generato.

Esistono due metodi di trattamento dell'acqua: pre-caldaia e intra-caldaia. Il trattamento dell'acqua pre-caldaia prevede una serie di misure per garantire standard stabiliti qualità dell'acqua di alimentazione. Per mantenere la qualità richiesta dell'acqua di caldaia entro i limiti stabiliti, il solo trattamento pre-caldaia a volte non è sufficiente (ad esempio, per alimentare caldaie a tamburo ad alta e altissima pressione) a causa delle imperfezioni dei metodi e delle attrezzature utilizzate. In questo caso viene utilizzato anche il trattamento interno dell'acqua della caldaia, in cui i reagenti chimici (fosfati) vengono introdotti nel corpo cilindrico della caldaia. I fosfati entrano in reazioni chimiche con i sali contenuti nell'acqua della caldaia e formano composti sciolti scarsamente solubili che vengono rimossi dalla caldaia.

Per le caldaie a flusso diretto, viene utilizzato solo il trattamento pre-caldaia dell'acqua aggiuntiva. Nonostante la preparazione preliminare dell'acqua di alimentazione, per mantenere una concentrazione salina accettabile nell'acqua della caldaia ed evitare depositi di fanghi, la caldaia viene spurgata, cioè rimuovere parte dell'acqua della caldaia dalla stessa. Viene fatta una distinzione tra spurgo periodico e continuo delle caldaie a vapore. Lo spurgo periodico serve principalmente a rimuovere i fanghi dal circuito della caldaia. Soffio continuo Viene utilizzato principalmente per rimuovere le impurità disciolte nell'acqua e produrre vapore più pulito. La quantità di acqua di scarico rimossa dalla caldaia viene solitamente determinata (o impostata) come percentuale della prestazione dell'unità (non più del 5 - 6%).

Il soffiaggio continuo viene effettuato dal tamburo della caldaia (nelle caldaie a doppio tamburo - dall'alto) a livello dell'ingresso della miscela vapore-acqua, dove il contenuto di sale è solitamente massimo. Lo spurgo periodico viene effettuato dai collettori inferiori della caldaia, dove si accumulano i fanghi. Nelle caldaie a doppio tamburo, il soffiaggio periodico viene effettuato anche dal tamburo inferiore.

Il trattamento dell'acqua pre-caldaia dovrebbe garantire la sua chiarificazione (rimozione delle particelle sospese), addolcimento, riduzione dell'alcalinità e del contenuto di sale, nonché la rimozione dei gas disciolti (O 2 e CO 2). Le sostanze sospese di grandi dimensioni vengono rimosse mediante decantazione, quelle piccole mediante filtrazione. Per i filtri vengono utilizzati sabbia, scaglie di marmo frantumate e antracite. Per rimuovere le sostanze colloidali e organiche, l'acqua viene trattata con un coagulante prima del filtraggio, cioè una sostanza che favorisce l'ingrossamento dei solidi sospesi (sali di ferro FeSO 4 e FeCl 2 o solfato di alluminio A 12 (SO 4) 3. Quando si utilizza urbano acqua di rubinetto vengono eliminate le operazioni di chiarificazione e coagulazione.

Ammorbidiscono l'acqua, cioè ridurne la durezza rimuovendo i cationi Ca 2 + e Mg 2 + dall'acqua ancor prima che entri nella caldaia (trattamento acqua pre-caldaia). L'addolcimento viene effettuato termicamente o metodi chimici. Il metodo termico si basa sulla decomposizione dei bicarbonati di calcio e magnesio quando riscaldati a 360 - 375 K. Le sostanze scarsamente solubili formate in questo caso (CaCО 3, Mg(OH) 2) precipitano.

Attualmente, il metodo principale per l'addolcimento dell'acqua è il metodo dello scambio cationico. La sua essenza sta nel fatto che l'acqua aggiunta viene fatta passare attraverso dispositivi speciali: filtri a scambio cationico riempiti con materiali che partecipano allo scambio cationico con sali di durezza. Questi materiali contengono cationi di sodio (Na+), ammonio (NH+) e idrogeno (H+). I cationi dei sali di durezza sostituiscono i cationi nel materiale del filtro. Pertanto, i cationi che compongono i composti del materiale filtrante entrano nell'acqua trattata e i cationi dei sali di durezza vengono trattenuti da questo materiale. I cationi che sono passati nell'acqua non sono più formatori di calcare.

Il carbone solfonato (duro e bruno, trattato con acido solforico concentrato), saturo di cationi Na+, NH 4 + o H+, viene utilizzato come materiale di scambio cationico nelle caldaie per il riscaldamento industriale.

Riso. 19.25. Schema dell'impianto di trattamento delle acque.

1 - solvente salino; 2, 3 - filtri a scambio cationico; 4 - scambiatore di calore: 5 - lamiere forate (piastre); 6 - disaeratore; 7 - pompa di alimentazione; condutture; I - Acqua grezza aggiuntiva; II - acqua addolcita; III - rimozione della miscela vapore-gas; IV - condensa restituita; V - coppia; VI - acqua di alimentazione; VII - scarico in drenaggio.

A seconda della qualità della fonte e dell'acqua di alimentazione, vengono utilizzati vari metodi di cationizzazione: cationizzazione del sodio (cationizzazione Na), cationizzazione dell'ammonio (cationizzazione NH 4), cationizzazione dell'idrogeno (cationizzazione H). Vengono utilizzati anche metodi combinati, eseguiti secondo tre schemi: sequenziale, parallelo, congiunto.

Nel riscaldamento e nelle caldaie industriali, lo schema di cationizzazione congiunta Na - NH 4 è ampiamente utilizzato. Nel tempo, lo scambiatore cationico si satura di cationi calcio e magnesio e la sua attività diminuisce. Per ripristinare le proprietà di scambio perdute, lo scambiatore cationico viene sottoposto a rigenerazione trattandolo con una soluzione debole di H 2 SO 4, NaCl o NH 4 C 1 (a seconda del tipo di scambio ionico). Metodi dettagliati di addolcimento dell'acqua, descrizione e calcolo vari schemi presentati nella letteratura specializzata.

L'ossigeno, l'anidride carbonica e l'aria disciolti nell'acqua provocano la corrosione delle pareti della caldaia, pertanto i gas vengono rimossi dall'acqua mediante degasaggio. Di tutti metodi conosciuti Il metodo più comune per degasare l'acqua è termico. Questo metodo si basa sulla proprietà dei gas O 2 e CO 2 di ridurre il grado di solubilità all'aumentare della temperatura dell'acqua fino all'ebollizione, quando a pressioni parziali pari a zero di O 2 e CO 2 la loro solubilità scende a zero.

Nella fig. La Figura 19.25 mostra un diagramma schematico di un impianto di trattamento dell'acqua (addolcimento e degasaggio a scambio cationico).

L'acqua aggiuntiva proveniente dalla rete idrica entra nel filtro a scambio cationico Na, dove viene trattenuta la maggior parte dei sali che caratterizzano la durezza dell'acqua. Il circuito contiene due filtri a scambio cationico. Un filtro, ad esempio il 2, è in funzione e negli altri 3 viene rigenerato lo scambiatore cationico. Una soluzione debole di NaCl (6-10%) viene immessa nel filtro 3 dal solvente salino 1. L'acqua addolcita viene immessa in un disaeratore (degasatore), da cui vengono rimossi i gas disciolti.

Prima del disaeratore l'acqua viene riscaldata acqua calda o vapore in uno scambiatore di calore, per risparmiare il consumo di vapore per la deaerazione. L'acqua purificata e la condensa vengono fornite alla parte superiore (testa) del disaeratore e restituite al locale caldaia. Passando attraverso le lamiere forate, l'acqua viene spezzata in piccoli getti per aumentare la superficie di contatto con il vapore, che viene erogato lungo le testate. L'acqua viene riscaldata fino a ebollizione e i gas disciolti vengono rimossi da essa attraverso un tubo installato nella parte superiore della testa. Nei disaeratori atmosferici viene mantenuta una pressione di 0,115 - 0,12 MPa, che corrisponde ad una temperatura di saturazione di 376 - 377 K.

I disaeratori di questo tipo vengono utilizzati nelle caldaie a bassa e media pressione. Garantiscono la completa rimozione dell'ossigeno e riducono drasticamente il contenuto di CO 2 nell'acqua di alimentazione. Nelle centrali termiche con caldaia alta pressione utilizzare disaeratori ipertensione(0,6MPa).

Il numero e la produttività del disaeratore (ad acqua) nei locali caldaie e di riscaldamento industriali è determinato dalla quantità di acqua di alimentazione e dalla quantità di acqua per alimentare le reti di riscaldamento. La fornitura d'acqua nei serbatoi del disaeratore dovrebbe durare 20 - 30 minuti al flusso massimo. L'alimentazione idrica nei serbatoi dei disaeratori delle centrali termoelettriche deve avvenire almeno per 15 minuti di funzionamento alla massima portata.

Nelle caldaie per acqua calda vengono utilizzati disaeratori del tipo a vuoto, in cui viene mantenuto un vuoto di 0,02 - 0,03 MPa, che corrisponde a un punto di ebollizione di 330 - 340 K. L'acqua al loro interno viene riscaldata dalla rete di fornitura di acqua calda.

Un'interruzione dell'alimentazione ininterrotta dell'acqua di alimentazione alla caldaia può causare gravi incidenti. Una pompa di alimentazione fornisce acqua alla caldaia. Ogni installazione della caldaia, in conformità con le regole di Gosgortekhnadzor, deve avere due pompe: quella principale, o funzionante, e quella di riserva. Come pompa principale viene solitamente installata una pompa centrifuga multistadio con azionamento elettrico. Serve come backup pompa a pistone azionato da una macchina a vapore. Nelle grandi centrali termoelettriche, come pompe di riserva vengono utilizzate pompe centrifughe azionate da una piccola turbina a vapore (pompe turbo).

La portata di ciascuna pompa deve essere almeno il 110% della capacità nominale del locale caldaia e la pressione creata dalla pompa di alimentazione deve superare la pressione nel corpo cilindrico della caldaia per la resistenza idraulica totale della linea di alimentazione (compreso l'economizzatore). La pressione è determinata dalla formula

Н = р к.а + Н resistere (19.30)

dove p k.a è la pressione nel corpo cilindrico della caldaia; N resist - perdita di pressione nella linea di alimentazione (normalmente N resist = 0,3 ÷ 0,4 MPa).

Potenza motrice pompa di alimentazione N, kW, trovato mediante espressione

N = 1.1 D nom Н10 -3 /ȵ n (19.31)

dove 1.1 è il fattore di sicurezza; D nom - produttività nominale del locale caldaia, m 3 / s; N - pressione totale della pompa, Pa; ȵ n - efficienza della pompa; Per pompe centrifugheȵ n = ​​0,5 ÷ 0,7 (a seconda della produttività).

Attrezzatura ausiliaria dell'installazione della caldaia - fornitura di carburante. Per il funzionamento normale e ininterrotto dei sistemi di caldaie, è necessario che il combustibile venga loro fornito continuamente. Il processo di fornitura del carburante consiste in due fasi principali: 1) fornitura di carburante dal luogo di produzione ai magazzini situati vicino al locale caldaia; 2) fornitura di carburante dai magazzini direttamente ai locali caldaie. La prima fase viene effettuata utilizzando il trasporto ferroviario, acquatico o con autocarri con cassone ribaltabile; nella seconda fase, per spostare il carburante vengono utilizzati carrelli a scartamento ridotto con una capacità fino a 1,5 m 3, nastri trasportatori, carrelli elevatori, funivie, montacarichi e altri dispositivi che meccanizzano questo processo.

I magazzini per i combustibili solidi, di norma, sono aperti e la loro capacità è solitamente progettata per una fornitura non superiore a due mesi. Il carburante viene immagazzinato in questi magazzini sotto forma di pile. Per evitare la combustione spontanea, l'altezza di una catasta di torba non deve superare 1,5 M. Le dimensioni delle cataste di altri tipi di combustibile solido non sono standardizzate.

Gli impianti di stoccaggio di combustibili liquidi sono serbatoi in acciaio (fuori terra) e in cemento (sotterranei) con un volume pari o superiore a 100 m3. Si trovano all'esterno dei locali caldaie. È preferibile utilizzare strutture di stoccaggio in cemento. L'olio combustibile viene consegnato ai magazzini in cisterne ferroviarie. Con l'ausilio del vapore fornito da appositi tubi, l'olio combustibile nei serbatoi viene riscaldato a 340 - 350 K e versato in una vaschetta, il cui fondo è anch'esso riscaldato dalle linee del vapore. L'olio combustibile scorre attraverso il vassoio negli impianti di stoccaggio, a cui sono collegati stazione di pompaggio dotato di filtri e riscaldatori a gasolio. Uno schema del sistema di olio combustibile del locale caldaia è mostrato in Fig. 19.26.

Il combustibile gassoso viene fornito alle caldaie attraverso i gasdotti. A seconda della pressione del gas, le tubazioni potrebbero essere bassa pressione(fino a 0,5 kPa), media (da 0,5 kPa a 0,3 MPa) e alta (oltre 0,3 MPa). Nella fig. La Figura 19.27 mostra uno schema di un punto di controllo del gas per la fornitura di gas ai bruciatori delle caldaie.

Dopo aver inserito il gasdotto nel locale caldaia, su di esso è installata una valvola di intercettazione rete del gas, manometro 2 e rubinetto di intercettazione 1 della rete gas del locale caldaia. Successivamente installare un filtro 3, una valvola di sicurezza 4 e un regolatore di pressione 5, che mantiene la pressione del gas davanti ai bruciatori al livello richiesto. In casi eccezionali è possibile prelevare gas in aggiunta al regolatore. Se la pressione del gas davanti ai bruciatori aumenta inaspettatamente al di sopra del valore impostato, la valvola di sicurezza 6 viene attivata e il gas viene scaricato nell'atmosfera attraverso una candela di spurgo 12 installata sopra il tetto dell'edificio caldaia. Il consumo di gas viene preso in considerazione dal contatore 7. Il punto di controllo del gas può essere installato sia all'interno del locale caldaia stesso che all'esterno.

Depurazione fumi e rimozione ceneri e scorie. Quando si brucia combustibile solido si forma molta cenere.

Riso. 19.26. Schema del risparmio di olio combustibile del locale caldaia.

1 - binario ferroviario per il serbatoio; 2 - flusso di scarico; 3 - serbatoio dell'olio combustibile; 4 - serpentine per il riscaldamento dell'olio combustibile nel serbatoio; 5 - pozzo di drenaggio; 6 - pompa a vapore; 7 - pozzo dell'olio combustibile; 8 - cappello dell'aria; 9 - filtro; 10 - riscaldatori a olio combustibile; 11 - oleodotto; 12 - caldaie; 13 - ugelli; 14 - linea olio combustibile.

Durante il processo di combustione a strati, la maggior parte delle impurità minerali del combustibile (60 - 70%) si trasforma in scorie e cade attraverso le griglie nel pozzo della cenere. Nei forni a carbone polverizzato, la maggior parte (75 - 85%) delle ceneri viene trasportata dalle caldaie con i gas di scarico. Il rilascio di gas altamente polverosi attraverso il tubo nell'atmosfera non è consentito a causa dell'inquinamento dell'aria circostante e del deterioramento delle condizioni sanitarie e igieniche nelle aree popolate situate vicino al locale caldaia. Inoltre, la cenere provoca l'usura abrasiva delle pale dell'aspiratore fumi. Tutti questi motivi rendono necessario catturare le ceneri dai gas di scarico.

Attualmente, nelle caldaie vengono utilizzati i seguenti tipi di raccoglitori di cenere: 1) meccanico inerziale; 2) bagnato; 3) precipitatori elettrici; 4) combinato.

I collettori di cenere inerziali (meccanici) funzionano secondo il principio della separazione delle particelle di cenere da un flusso di gas sotto l'influenza di forze inerziali (con un brusco cambiamento nella direzione del flusso, quando il flusso di gas vortica, ecc.).

Riso. 19.27. Rappresentazione schematica di un punto di controllo del gas.

1 - valvola; 2 - manometro; 3 - filtro; 4 - valvola di intercettazione di sicurezza (SCV); 5 - regolatore di pressione; 6 - valvola di sicurezza (PSV); 7 - contatore; 8 - termometro; 9 - manometro del liquido; 10 - linea alle caldaie; 11 - linea di scarico da PSK; 12 - spurgo candela; 13 - linea d'impulso.

Nella fig. La Figura 19.28 mostra uno schema di un collettore di ceneri a ciclone. A causa dell'ingresso tangenziale nel ciclone, il flusso di polvere e gas riceve un movimento rotatorio, a seguito del quale le particelle di cenere vengono lanciate dalle forze centrifughe verso la parete dell'alloggiamento, cadono dal flusso e vengono versate nella tramoggia. Poiché la forza centrifuga con cui le particelle di cenere vengono espulse, a parità di altre condizioni, sarà maggiore quanto più piccolo è il raggio del ciclone, recentemente si preferisce costruire cicloni a batteria da diverse dozzine di piccoli cicloni invece di un ciclone. Lo svantaggio dei collettori di cenere a ciclone è l'infiltrazione relativamente grande (fino al 40% nel caso di un corpo singolo e fino al 20% nel tipo a batteria) di polvere fine nei gas di scarico dietro il ciclone. Questo tipo di collettori di cenere viene utilizzato negli impianti di riscaldamento e caldaie industriali con una portata dei fumi fino a 50.000 m 3 /h, ridotta a condizioni normali.

Attualmente, i raccoglitori di ceneri di tipo umido sono ampiamente utilizzati. Le particelle di cenere vengono rilasciate dal flusso sotto l'influenza delle forze inerziali. La parete del contenitore cenere viene bagnata con un velo d'acqua, che viene immessa nel contenitore attraverso diversi dispositivi di spruzzatura. Nella fig. La Figura 19.29 mostra uno schema di un collettore di ceneri umide (scrubber) con una fornitura tangenziale inferiore di gas carico di polvere.

La cenere raccolta e l'acqua contaminata vengono rimosse dal fondo, mentre i gas purificati vengono rimossi dalla parte superiore del corpo dello scrubber. Un raccoglicenere di tipo umido viene utilizzato nelle caldaie con una portata dei fumi superiore a 100.000 m 3 /h, ridotta alle condizioni normali, a condizione che il contenuto di zolfo volatile ridotto S rl.p ≤ 1%.

Il principio di funzionamento dei precipitatori elettrici è il passaggio dei gas polverosi campo elettrico, formato tra un cilindro d'acciaio (polo positivo) e un filo che corre lungo l'asse del cilindro (polo negativo). La maggior parte delle particelle di cenere riceve una carica negativa ed è attratta dalle pareti del cilindro, mentre una piccola parte delle particelle di cenere riceve una carica positiva ed è attratta dal filo. Scuotendo periodicamente il precipitatore elettrostatico si liberano gli elettrodi dalla cenere. Il consumo di energia elettrica è basso (0,1 - 0,15 kW per 1000 m 3 di gas), ma alta tensione(fino a 90.000 V) richiede particolare attenzione durante la manutenzione dei precipitatori elettrostatici. I precipitatori elettrici vengono utilizzati nelle caldaie con una portata dei fumi superiore a 70.000 m 3 / h, classificate in condizioni normali.

I raccoglitori di cenere combinati sono a due stadi e il funzionamento di ciascuno stadio si basa su principi diversi.

Molto spesso, un raccoglitore di cenere combinato è costituito da un ciclone a batteria (primo stadio) e da un precipitatore elettrico (secondo stadio).

Riso. 19.28. Raccoglitore di cenere ciclonico. a - schema del ciclone; B - forma generale ciclone batteria; c - lumaca ciclonica; 1 - ciclone; 2 - lumaca a spirale; 3 - collettore di ingresso; 4 - copertura; 5 - tubo di scarico; 6 - corpo ciclonico; 7 - booker raccolta ceneri e polveri.

Riso. 19.29. Schema di uno scrubber centrifugo progettato da VTI

1 - corpo; 2 - tubo di ingresso; 3 - valvola; 4 - collettore di alimentazione idrica; 5 - ugelli per l'irrigazione.

L'efficienza dei raccoglicenere è valutata dal valore del coefficiente di pulizia (rimozione della polvere).

ɛ = S y /S d 100%

dove S y, S d - contenuto di ceneri nei gas, rispettivamente, dopo il collettore e prima di esso.

I cicloni a corpo singolo hanno ɛ = 40 ÷ 50%, per i cicloni a batteria ɛ = 75 ÷ 85%, per i raccoglicenere umidi ɛ = 90 ÷ 94%, per i precipitatori elettrici ɛ = 90 ÷ 95%; con pulizia combinata ɛ = 98%.

Il processo di rimozione di ceneri e scorie può essere suddiviso in due operazioni principali: pulizia di scorie e depositi di cenere e trasporto di ceneri e scorie verso discariche di ceneri o impianti di betonaggio.

Esistono tre modi per rimuovere i resti focali:

1. meccanico - utilizzando vari meccanismi - raschiatori, elevatori, coclee, scaricatori di scorie, ecc .;
2. pneumatico, basato sulla capacità del flusso d'aria di spostare materiali sfusi;
3. idraulico, che è il più avanzato in termini di meccanizzazione del processo.

La sua essenza sta nel fatto che le scorie e le ceneri, dopo essere state scaricate da forni e canne fumarie, vengono lavate nei canali e trasportate lungo di essi fino a un punto centrale. Da lì, utilizzando un getto elevatore idraulico sotto una pressione fino a 2,5 MPa, le scorie vengono frantumate e, insieme alle ceneri, vengono pompate attraverso le condotte fino alle discariche. I metodi per purificare i prodotti della combustione del carburante da composti contenenti zolfo e ossidi di azoto sono attualmente ancora in fase di sperimentazione industriale e di laboratorio. Le concentrazioni totali massime ammissibili di questi composti secondo gli standard adottati in Russia sono 0,085 mg/m 3 .

Impianto di caldaie Energia-SPB produce caldaie e apparecchiature ausiliarie per impianti di caldaie:

Il trasporto della caldaia e delle attrezzature ausiliarie viene effettuato mediante trasporto a motore, vagoni ferroviari e trasporto fluviale. L'impianto di caldaie fornisce prodotti a tutte le regioni della Russia e del Kazakistan.

Attualmente esiste una grande varietà di sistemi di riscaldamento con caldaia. La loro funzionalità futura determina la potenziale configurazione delle apparecchiature della caldaia e l'elenco dei componenti per tali sistemi è molto, molto impressionante. Questo articolo ti parlerà delle apparecchiature della caldaia per la casa, delle sue caratteristiche e del suo scopo sistema comune riscaldamento.

Caldaia

Il cuore di chiunque sistema di riscaldamento- caldaia. Una caldaia termica è un dispositivo che è una struttura chiusa in cui prende il sopravvento il liquido di raffreddamento energia termica elementi riscaldanti o calore derivante dalla combustione del combustibile.

Di seguito è riportato un piccolo elenco caratteristiche importanti caldaie

Tipo di carburante

Al momento non è difficile trovare sul mercato caldaie adatte per liquidi, gas, combustibili solidi ed elettricità.
Le caldaie a gas hanno guadagnato la massima popolarità. Ne sono costituiti circa il 70%, il che però è naturale, tenendo conto della prevalenza dei gasdotti e del basso costo del gas.

Le caldaie diesel seguono con orgoglio. Un fattore importante nel loro utilizzo è il bruciatore sostituibile, che ne consente l'utilizzo in caldaie di diversa concezione.

Le caldaie a combustibile solido sono i più antichi rappresentanti di questi meccanismi, il loro vantaggio è l'autonomia dalla rete elettrica e l'elevata efficienza.

Le caldaie per il riscaldamento elettrico chiudono l'elenco: l'attrezzatura integrata del locale caldaia della casa consente di regolare il programma di temperatura, ma raramente vengono utilizzate in modo indipendente; molto spesso fungono da riserva per le caldaie a combustibile solido in caso di esaurimento del carburante , che è efficace per le piccole stanze.

Energia

Il parametro mostra l'efficienza dell'installazione di una particolare caldaia in condizioni specifiche. Per calcolarlo è necessario un team di specialisti; il processo di calcolo stesso dipende da una serie di fattori, che vanno dalla dimensione della stanza allo scopo dei locali riscaldati.

Un altro parametro importante è il numero di circuiti. Una caldaia a circuito singolo è in grado di riscaldare la stanza, ma una caldaia a doppio circuito è in grado di fornire la cottura acqua calda per le necessità domestiche.

Metodo di installazione

Pavimento e parete. Molto spesso vengono applicati questi parametri caldaie a gas. L'opzione a parete consente di risparmiare perfettamente spazio nella stanza, allo stesso tempo a loro è spesso applicabile il concetto di uno o due circuiti. I sistemi a circuito singolo forniscono calore alla casa e, insieme a una caldaia per il riscaldamento indiretto e acqua calda, mentre i sistemi a doppio circuito sono in grado di fornire piccola casa acqua calda.

Vale la pena menzionare le opzioni universali della caldaia. Un esempio è una caldaia che ha una camera di combustione per combustibile solido e con attrezzature aggiuntive per il locale caldaia della casa, che forniscono la combustione di gas o combustibile liquido.

Un'altra opzione è una caldaia a gas di legna. Quando la legna brucia, avviene un processo che produce gas infiammabile, che a sua volta viene bruciato nella caldaia, aumentando significativamente l'efficienza.

Caldaia a riscaldamento indiretto

Per fornire acqua calda alla casa, nel locale caldaia si trova una caldaia per il riscaldamento indiretto. L'acqua nella caldaia viene riscaldata dalla stessa caldaia che riscalda la casa. Le caldaie a riscaldamento indiretto possono essere montate a pavimento o murali.

I vantaggi di una tale caldaia includono:

• alte prestazioni a corretta installazione;
• fornitura di acqua senza drenaggio preventivo;
• efficienza.

Ma presenta anche degli svantaggi:

• con il riscaldamento frequente diminuisce la quantità di calore rilasciata per riscaldare i locali.

Pompa di circolazione

Molti sistemi di riscaldamento utilizzano il principio della circolazione naturale del refrigerante, ma esiste un'opzione più avanzata per il movimento del fluido. Ciò si ottiene installando anche pompe di circolazione nelle tubazioni equipaggiamento necessario locale caldaia della casa, con conseguente aumento dell'efficienza dell'intero sistema di riscaldamento. Ciò si verifica a causa di un aumento della velocità del refrigerante. A causa del movimento accelerato del liquido di raffreddamento, il riscaldamento e il trasferimento di calore avvengono il più rapidamente possibile, per cui diventa possibile ridurre il diametro dei tubi e ridurre il carico sulla caldaia.

La struttura della pompa è molto semplice; molto spesso è costituita da un corpo in ghisa, all'interno del quale ruota un rotore a cui è fissata una girante. La cosa più interessante è che, nonostante la quantità di fluido spinto, un rotore di qualità non fa quasi rumore se installato correttamente. Uno dei principali principi di installazione è la posizione rigorosamente orizzontale del rotore. Si consiglia di prestare attenzione ai prodotti fabbricati in Germania e in Italia, poiché sono considerati della massima qualità e relativamente economici.

Collettore di distribuzione

Si tratta di apparecchiature per locali caldaie domestiche che controllano i processi in ogni singolo circuito di riscaldamento. Questa parte del sistema è perfettamente adatta per sistemi come e vari tipi di radiatori. Questo sistema, a prima vista intricato, è progettato fin dalla sua esistenza per stabilire una distribuzione proporzionale dei flussi di calore dalla caldaia ai consumatori di calore. Grazie all'esistenza di questo sistema, la temperatura in ogni singola parte dello spazio abitativo può essere facilmente regolata.

L'aspetto di questa attrezzatura del locale caldaia in una casa può essere descritto come segue: si tratta di un pettine metallico con una serie di conduttori a cui viene fornito il liquido di raffreddamento dalla caldaia e che distribuisce il liquido di raffreddamento in tutti i circuiti di riscaldamento. Esternamente differiscono poco, ma c'è una differenza significativa nei materiali utilizzati e nella complessità del design. Molto spesso sono realizzati in acciaio, rame, ottone e polimeri. I pettini semplici sono limitati nelle capacità operative del dispositivo, mentre sono modificati con una varietà di sensori, unità di controllo, nonché valvole elettroniche e dispositivi di rilascio dell'aria.

L'installazione di un sistema di collettori garantisce la distribuzione del calore più ragionevole in casa, ma va tenuto presente che questo sistema è inutile senza l'uso di pompe di circolazione e la tecnologia stessa ha un prezzo piuttosto elevato.

Idrofreccia

Alla pistola idraulica, in qualità di rappresentante attrezzatura del locale caldaia in casa C'è tutta la linea altri nomi, può essere chiamato separatore idraulico, separatore termico idrodinamico, “bottiglia”. Questo dispositivo ha una forma abbastanza semplice: è una struttura verticale cilindrica o rettangolare con ugelli posizionati uno di fronte all'altro: due su ciascun lato (tuttavia potrebbero essercene di più). La sua funzionalità è quella di separare la temperatura e i flussi del liquido refrigerante all'interno dell'uscita del liquido refrigerante e dell'ingresso nella caldaia; grazie al suo funzionamento l'efficienza aumenta notevolmente, ma solo se è adatto al vostro impianto di riscaldamento, che molto spesso richiede calcoli accurati e privi di errori . È importante tenere presente che per il funzionamento della freccia idraulica è indispensabile la presenza nell'impianto di una pompa di circolazione che deve essere collegata ad ogni circuito.

Vaso di espansione

Attrezzatura importante anche per il locale caldaia della casa. Il sistema della caldaia è riempito con una sostanza refrigerante, molto spesso si tratta, ovviamente, di acqua, ma quando il sistema si riscalda, potrebbe formarsi una tendenza alla formazione di una pressione eccessiva sullo sfondo dell'espansione termica del liquido. Per evitare guasti e qualsiasi violazione dell'integrità dell'impianto di riscaldamento, viene utilizzato un vaso di espansione.

Esistono due tipi di serbatoi per attrezzare un locale caldaia in una casa. Il primo è aperto, al momento ha quasi smesso di essere utilizzato, tecnicamente compensa le variazioni di volume del liquido refrigerante, aprendo lo sbocco all'atmosfera, ma questa tecnologia è estremamente rozza, richiede un monitoraggio costante e il rabbocco liquido, è difficile da installare ed è spesso soggetto a corrosione.

I serbatoi aperti (o membrane) presto sostituirono i serbatoi aperti. Molto spesso hanno una forma cilindrica sigillata in acciaio. Il volume interno di questi serbatoi è occupato da una membrana che separa il gas inerte o l'aria in eccesso dal liquido di raffreddamento in eccesso proveniente dal sistema caldaia durante la sua espansione. Sotto la pressione del liquido, l'aria viene compressa, ma non appena la temperatura (e, di conseguenza, la pressione) diminuisce, il gas riprende il volume originale e, con l'aiuto di una membrana, spinge nuovamente il liquido refrigerante nel sistema per la sua ulteriore diffusione.

Tubi

Dovresti prestare molta attenzione anche a tale attrezzatura apparentemente insignificante del locale caldaia della casa.
È abbastanza logico che siano molto popolari tubi metallici. I materiali più comuni utilizzati per loro sono acciaio e rame. Tubi di acciaio- tollera bene le alte temperature, resiste alta pressione, hanno un prezzo basso, ma sfortunatamente sono molto soggetti a corrosione. I tubi di rame non sono soggetti alla ruggine e sono riconosciuti L'opzione migliore per il riscaldamento domestico, ma sono molto costosi.

Gli equivalenti ai tubi di rame sono i tubi di polipropilene. Non sono soggetti alla ruggine e sono estremamente resistenti alta temperatura e sostanze aggressive, hanno un ampio margine di sicurezza anche grazie alla loro struttura liscia. Sono più economici di quelli in rame, motivo per cui attualmente godono della massima (e va notato, meritata) popolarità.

Anche conosciuto tubi metallo-plastici, infatti, non sono altro che tubi realizzati con lo stesso polipropilene rinforzato con del metallo; combinano letteralmente le migliori proprietà possibili dei materiali sopra descritti. Inoltre, sono in grado di cambiare forma e piegarsi in qualsiasi modo necessario.

Le apparecchiature ausiliarie degli impianti di caldaie sono:

• filtri elettrici;
• riscaldatori d'aria;
• camini.

Questi elementi sono le parti principali delle apparecchiature ausiliarie. Sono installati sopra la caldaia. L'attrezzatura principale e ausiliaria del locale caldaia deve essere progettata in base a ciò schemi tecnici, che ti consentirà di automatizzare il controllo.

Installazione e sicurezza dell'impianto caldaia

Quando costruiscono la propria casa, tutti progettano attentamente l'interno, cercano di eseguire tutti i lavori e le riparazioni e, ovviamente, installano la caldaia in modo efficiente. Attrezzature per impianti di caldaie – la fase più importante per ottenere il massimo comfort nella propria casa. L'installazione di questo sistema deve essere trattata in modo responsabile per non pagare multe in futuro e non rifare nulla.

I lavori devono essere eseguiti sotto la stretta supervisione di uno specialista per evitare incendi ed esplosioni.

Al fine di evitare la riparazione delle apparecchiature della caldaia e gravi conseguenze, viene fornito un elenco serio di servizi di installazione e organizzazione. Tutto inizia con la raccolta dei documenti e termina con l'avvio dell'impianto di riscaldamento per l'uso. Per garantire che il funzionamento della caldaia e dell'intero sistema funzioni senza intoppi, in modo affidabile ed economico, tutti i servizi relativi all'uso dell'impianto e lavori di messa in servizio l'attrezzatura della caldaia deve essere eseguita da uno specialista altamente qualificato. Deve avere una licenza e un permesso per svolgere tale lavoro.

1. Tutto l'impianto di riscaldamento è precablato.
2. Controllo del corretto funzionamento dell'intero sistema per evitare riparazioni delle apparecchiature della caldaia e incidenti.
3. Esecuzione della configurazione finale delle apparecchiature per il locale caldaia.
4. Ricevi istruzioni da specialisti.

Sistema in manutenzione

Se l'installazione e la regolazione delle apparecchiature della caldaia e della caldaia sono state eseguite in conformità con tutte le norme e regole, durante l'uso potrebbero comunque verificarsi situazioni che richiederanno ulteriori riparazioni delle apparecchiature ausiliarie dell'installazione della caldaia. La causa più comune di tali guasti è acqua di scarsa qualità, che non soddisfa gli standard delle apparecchiature della caldaia. La regolazione, le riparazioni e i lavori correlati della caldaia sono piuttosto costosi.

Riso. 1

Per ridurre in futuro i costi di riparazione dei locali caldaie e delle apparecchiature della caldaia, la costruzione di un sistema di riscaldamento dovrebbe essere effettuata da aziende che dispongano di una vasta gamma di servizi:

• Manutenzione post-garanzia dell'impianto realizzato.
• Ricostruzione.
• Riparazioni necessarie e configurazione.

Il compito principale del proprietario è effettuare la manutenzione tempestiva dei locali del locale caldaia.

Elementi principali (Fig. 1) e ausiliari dell'impianto di riscaldamento

Un locale caldaia è un insieme di dispositivi completamente pronti per convertire l'energia chimica del combustibile in energia termica energia calda o un paio di parametri necessari.

Il produttore dell'attrezzatura per caldaie offre i seguenti componenti principali:

• economizzatore d'acqua;
• Riscaldatore d'aria;
• telaio con scalette e ripiani di servizio;
• telaio;
• isolamento termico;
• guaina;
• accessori;
• auricolare;
• canne fumarie.

L'attrezzatura per il locale caldaia (necessita di regolazione) ha impostazioni aggiuntive di qualsiasi produttore:

• tifosi;
• aspiratori di fumo;
• pompe di alimentazione, reintegro e circolazione;
• impianti di trattamento dell'acqua;
• sistemi di trasferimento del carburante;
• impianto di raccolta ceneri;
• aspiracenere aspirante.

I produttori di apparecchiature per caldaie hanno sviluppato installazioni di base in industria dell'olio combustibile durante la combustione del gas, un punto di controllo del gas o una centralina del gas.

Riso. 2

La regolazione dell'intero sistema di riscaldamento e il processo di messa in servizio sono la chiave per un funzionamento ininterrotto e un comfort per tutti.

1. Installazione caldaia a vapore. Questo è un dispositivo costituito da un focolare e superfici evaporanti. Il suo compito principale è quello di far evaporare il vapore utilizzato all'esterno del dispositivo. Una regolazione errata del processo provoca la fuoriuscita di vapore all'esterno della caldaia ad una pressione superiore al conto termico atmosferico e viene rilasciato durante la combustione del combustibile.
2. Caldaia per il riscaldamento dell'acqua. Questo è un dispositivo di scambio termico in cui la principale fonte di energia termica è l'acqua.
3. Dispositivo di combustione. Il funzionamento di questa unità è bruciare carburante, convertendo la sua energia in calore.
4. Rivestimento caldaia. Questo sistema è fornito dai produttori per eseguire lavori volti a ridurre le perdite di calore e garantire la densità del gas.
5. Kazan. Questo struttura metallica. Il suo compito principale è quello di sostenere la caldaia e i singoli carichi, garantendo il necessario posizionamento relativo degli elementi della caldaia.
6. Surriscaldatore di vapore. Questo dispositivo aumenta la temperatura del vapore al di sopra della temperatura di saturazione della pressione nella caldaia. Il produttore ha previsto il funzionamento di questo sistema a serpentina, in cui la regolazione completa delle apparecchiature della caldaia comporta il collegamento del vapore saturo all'ingresso al corpo cilindrico della caldaia e all'uscita alla camera del vapore surriscaldato.
7. Economizzatore d'acqua. L'essenza dell'opera di questo dispositivo consiste nel riscaldarlo con prodotti della combustione del combustibile, che a loro volta riscaldano parzialmente o fanno evaporare completamente l'acqua nella caldaia.
8. Riscaldatore d'aria. Il suo compito principale è riscaldare l'aria con i prodotti della combustione del carburante prima che il carburante entri nel forno della caldaia.

Necessità di riparazioni entro il periodo di garanzia

Potrebbero essere necessarie parti della caldaia mentre l'unità è ancora in garanzia.

La riparazione delle apparecchiature della caldaia è possibile:

• i lavori di installazione della caldaia sono stati eseguiti in modo errato;
• l'unità non viene utilizzata correttamente;
• Manutenzione effettuato nel momento sbagliato;
• cadute di tensione (è possibile acquistare uno stabilizzatore che eliminerà questo problema);
• liquido di raffreddamento di bassa qualità (è possibile installarlo sulla tubazione di ingresso come filtro per una caldaia).

Riso. 3

Per evitare di riparare le apparecchiature della caldaia, vale la pena pensare in anticipo a tutte le sfumature piuttosto che risolvere urgentemente il problema.

Rottura? Niente panico

Naturalmente, se prima sono necessarie riparazioni alle apparecchiature della caldaia stagione di riscaldamento, allora non è poi così male, e se è in pieno clima freddo, l'importante è non farsi prendere dal panico. Ma è necessario prendere sul serio il problema, perché la regolazione della caldaia e dell'intero sistema potrebbe andare storta. Se il guasto dell'installazione non è grave, puoi ripararlo da solo. Ma se ci sono dubbi sulle cause e sulle conseguenze, la riparazione dovrebbe essere affidata a un professionista.

Il buon funzionamento dell'installazione dipende non solo dal produttore, ma anche dalla scelta del modello nel negozio. La scelta determina se l'unità affronterà i compiti assegnati e la quantità di lavoro: l'intero processo di messa in servizio. È meglio se l'azienda che ha effettuato la vendita lo avesse fatto centro Servizi da qualche parte nelle vicinanze. Per poter aiutare in qualsiasi momento durante il processo di messa in servizio, ha ispezionato e riparato la caldaia (Fig. 2).

Naturalmente, il produttore dell'attrezzatura della caldaia è responsabile del suo prodotto, ma il proprietario deve eseguire l'operazione secondo le istruzioni e le regole in modo che non si verifichino errori nell'installazione e sprechi durante le riparazioni. Le statistiche delle società di riparazione di caldaie e impianti di riscaldamento affermano che quasi il 70% delle cause di guasti sono dovute all'uso e al funzionamento impropri dei dispositivi, alla violazione di requisiti e standard. Pertanto, le riparazioni delle apparecchiature della caldaia avvengono principalmente per colpa del consumatore, piuttosto che del produttore.

Riso. 4

Configurazione e riparazione del dispositivo

Se una persona non comprende i problemi di riparazione, sarà difficile per lui comprendere questo processo con caldaie e apparecchi.

Nell'elenco puoi vedere i problemi più comuni:

• Scheda elettronica. Il produttore ha assegnato a questo dispositivo la responsabilità di tutti i processi. Regola il dispositivo, lo accende e lo spegne, lo controlla e influenza il processo di messa in servizio. Un piccolo malfunzionamento provocherà un'esplosione. Per evitare guasti, è meglio montare un elemento come uno stabilizzatore di tensione.
• (Figura 3). Se la vendita di apparecchiature per caldaie è stata effettuata con difetti da parte del produttore, nessun processo di messa in servizio sarà di aiuto. Problemi con il funzionamento degli impianti sorgono nei primi mesi di funzionamento. Per eliminare la carenza, dovrai sostituire completamente lo scambiatore di calore. Ma molto più comune è il problema del passaggio intasato da vari depositi e sali. Il flusso del liquido di raffreddamento inizia a diminuire e un giorno la caldaia bolle. Per evitare riparazioni e messa in servizio, è necessario prestare attenzione alla qualità dell'acqua. Inoltre, quando si vende l'unità, prestare attenzione alla sua qualità, se vi sono difetti del produttore.
• (Figura 4). Il processo di messa in servizio dell'installazione implica il funzionamento continuo di questa pompa. Ma se si spegne, la caldaia bolle. L'unità si spegnerà grazie ad un termostato di sicurezza (disponibile in vendita). Ma il problema non scomparirà e le riparazioni sono garantite. La colpa è del liquido refrigerante per il riscaldamento delle caldaie. La pompa può fermarsi per due motivi: comparsa di calcare; aumento dei detriti nella parte centrale del corpo. Per evitare questo problema, è in vendita un filtro speciale che viene installato sul tubo di ingresso.
• Automatici a gas. Riparare questo elemento della caldaia è praticamente impossibile. Di solito, questo componente è completamente cambiato. Per evitare di dover regolare nuovamente la caldaia, è meglio prevenire questo guasto piuttosto che risolverlo. È disponibile in vendita carburante di bassa qualità. Pertanto, per evitare danni automazione del gas vale la pena comprare carburante Alta qualità e utilizzare acqua pulita come liquido refrigerante.

Oggi sono molti i punti vendita che offrono componenti per caldaie. Vale la pena notare che i componenti di marca ben noti di aziende famose sono sempre consigliati dai professionisti. Sono di alta qualità, hanno un processo di messa in servizio semplice e la caldaia viene installata abbastanza rapidamente.

IN costruzione suburbana Il locale caldaia funge da fonte di calore per una casa privata, un cottage o un cottage. Attrezzatura della caldaia non solo fornisce il riscaldamento del liquido di raffreddamento per l'impianto di riscaldamento, ma la gamma di compiti che risolve è molto più ampia. Oltre al riscaldamento, il complesso delle apparecchiature del locale caldaia distribuisce il liquido di raffreddamento nei circuiti di riscaldamento e ne controlla i parametri, quali temperatura e pressione. Nella maggior parte dei casi, nel locale caldaia viene installata anche una caldaia per preparare l'acqua per la fornitura di acqua calda. Prima di descrivere l'attrezzatura del locale caldaia e le sue funzioni, vi diremo cos'è un circuito di riscaldamento.

Il circuito di riscaldamento fa parte del sistema di fornitura di calore dell'edificio in cui sono contenuti i parametri individuali del liquido di raffreddamento. Il design standard è un sistema con tre circuiti:

• radiatori per riscaldamento
• sistema a pavimento riscaldato
• caldaia per acqua calda

Dalla caldaia esce ad esempio un liquido refrigerante con una temperatura di 80 C˚. Nei radiatori la temperatura dovrebbe essere di 70 C˚, nel sistema a pavimento riscaldato di 40 C˚ e la caldaia dell'acqua calda dovrebbe ricevere il liquido di raffreddamento ad una temperatura di 80 C˚. Il liquido refrigerante viene distribuito lungo i circuiti in un'apposita unità - collettore di distribuzione, che comprende gruppi di pompaggio e miscelazione, uno per ciascun circuito, responsabili della circolazione del liquido refrigerante e del controllo della sua temperatura. Circuiti aggiuntivi consentono di controllare separatamente la temperatura in diverse stanze della casa, ad esempio è possibile selezionare le proprie modalità di riscaldamento per la camera da letto e il garage, il che consente di risparmiare notevolmente sul carburante per il locale caldaia.

Composizione delle attrezzature del locale caldaia

A seconda del tipo di combustibile con cui funziona la caldaia di riscaldamento, Nel locale caldaia possono essere installate varie apparecchiature. Per una caldaia diesel questo sarà un serbatoio e una pompa del carburante, per una caldaia a pellet ci sarà un deposito speciale per lo stoccaggio dei pellet di legno e un sistema per alimentarli al bruciatore. Informazioni sulle caratteristiche della progettazione delle caldaie funzionanti vari tipi carburante può essere trovato in articoli separati sul nostro sito web. Di seguito elenchiamo i componenti e le apparecchiature comuni a tutte le caldaie.

• caldaia funge da generatore di calore nel locale caldaia. IN Camera di combustione La caldaia brucia carburante, rilasciando calore, che riscalda il liquido di raffreddamento che circola attraverso lo scambiatore di calore. Due tubazioni sono collegate alla caldaia, mandata e ritorno, attraverso le quali viene fornito il liquido di raffreddamento raffreddato per il riscaldamento
• gruppo di sicurezza caldaia protegge il sistema di fornitura di calore dell'edificio dagli aumenti di pressione di emergenza, nonché dal verificarsi di sacche d'aria. Questo gruppo è composto da un manometro, una valvola di sicurezza a molla e uno sfiato automatico
• sistema di controllo della caldaia al massimo versione sempliceè costituito da un termostato che permette di impostare temperatura massima refrigerante, pulsante di avvio/arresto, manometro e termometro. Le moderne caldaie sono dotate di sistemi di automazione elettronici dotati di display per la visualizzazione vari parametri funzionamento della caldaia e comodo accesso a varie impostazioni di funzionamento del sistema
• Il camino garantisce l'eliminazione dei fumi generati durante il processo di combustione. Progettato correttamente e canna fumaria installata garantisce la massima efficienza e alta efficienza locale caldaia

Collettore di distribuzione

Il collettore di distribuzione è un'unità responsabile della distribuzione del liquido di raffreddamento riscaldato proveniente dalla caldaia lungo i circuiti di riscaldamento, o come viene detto anche ai consumatori. I consumatori stanno riscaldando radiatori, pavimenti riscaldati, serbatoi di acqua calda. Questa unità include la seguente attrezzatura:

• pettine di distribuzione (collettore) Il locale caldaia è una camera di sezione maggiore rispetto alla tubazione principale, alla quale sono collegati gruppi di pompaggio e miscelazione. Il pettine garantisce la distribuzione del liquido di raffreddamento nei circuiti di riscaldamento e protegge le pompe di circolazione dall'influenza reciproca
• gruppo di pompaggio e miscelazione Si tratta di un'unità che garantisce la circolazione del liquido di raffreddamento e il controllo della temperatura in un circuito. Di conseguenza, nel locale caldaia verranno installati tanti circuiti nel sistema di fornitura di calore quanti gruppi di pompe. Responsabile della circolazione del liquido di raffreddamento pompa di circolazione, e per il controllo della temperatura la valvola miscelatrice e strumenti di misura
• separatore idraulico ottimizza la circolazione del liquido di raffreddamento, prolungando la durata della caldaia e delle altre apparecchiature della caldaia. Rimuove l'aria disciolta e le più piccole particelle di sporco dal liquido di raffreddamento

Altro equipaggiamento

• La caldaia ACS fornisce la preparazione dell'acqua per la fornitura di acqua calda. Il liquido refrigerante passa attraverso uno scambiatore di calore situato all'interno del serbatoio, riscaldando l'acqua calda.
• vasi di espansione il riscaldamento e la fornitura di acqua calda servono a compensare l'espansione del liquido di raffreddamento e Acqua sanitaria a causa del riscaldamento
• ventilazione di mandata e di scarico Il locale caldaia deve garantire tre ricambi d'aria nell'arco di 1 ora + aria consumata per la combustione del combustibile
• ricarica dell'impianto di riscaldamento ripristina la mancanza di liquido refrigerante derivante dalla sua evaporazione attraverso la presa d'aria o dovuta a perdite. Quando la pressione del liquido refrigerante scende al di sotto di un certo valore, l'intero sistema si arresta automaticamente, per evitare ciò è necessario controllare regolarmente la tenuta delle tubazioni e dei collegamenti. Tuttavia, in qualsiasi sistema si verifica una perdita "naturale" di liquido refrigerante attraverso lo sfiato dell'aria, quindi è obbligatoria l'installazione di un sistema di reintegro

Set completo di apparecchiature per caldaie di TEPLOSTOYMONTAZH LLC

Un impianto caldaia (locale caldaia) è una struttura in cui il fluido di lavoro (refrigerante) (solitamente acqua) viene riscaldato per un sistema di riscaldamento o di fornitura di vapore, situato in uno locale tecnico. Le caldaie sono collegate ai consumatori tramite la rete di riscaldamento e/o le condotte del vapore. Il dispositivo principale di un locale caldaia è una caldaia a vapore, a tubi di fumo e/o ad acqua calda. Le caldaie vengono utilizzate per la fornitura centralizzata di calore e vapore o per la fornitura di calore locale agli edifici.

Un impianto caldaia è un complesso di dispositivi posti in appositi locali e utilizzati per convertire l'energia chimica del combustibile in energia termica del vapore o dell'acqua calda. I suoi elementi principali sono una caldaia, un dispositivo di combustione (forno), dispositivi di alimentazione e tiraggio. In generale, l'installazione di una caldaia è una combinazione di caldaie e apparecchiature, compresi i seguenti dispositivi: alimentazione e combustione del combustibile; depurazione, preparazione chimica e deaerazione dell'acqua; scambiatori di calore per vari scopi; pompe per acqua di fonte (grezza), pompe di rete o di circolazione - per la circolazione dell'acqua nell'impianto di riscaldamento, pompe di reintegro - per compensare l'acqua consumata dal consumatore e perdite nelle reti, pompe di alimentazione per la fornitura di acqua a caldaie a vapore, ricircolo (miscelazione); serbatoi per nutrienti, serbatoi di condensa, serbatoi di stoccaggio dell'acqua calda; ventilatori e condotti dell'aria; aspiratori fumi, percorso gas e canna fumaria; dispositivi di ventilazione; sistemi regolazione automatica e sicurezza della combustione del carburante; scudo termico o pannello di controllo.

Una caldaia è un dispositivo di scambio termico in cui il calore dei prodotti caldi della combustione del carburante viene trasferito all'acqua. Di conseguenza, l'acqua viene convertita in vapore nelle caldaie a vapore e riscaldata alla temperatura richiesta nelle caldaie ad acqua calda.

Il dispositivo di combustione viene utilizzato per bruciare carburante e convertire la sua energia chimica in calore dei gas riscaldati.

I dispositivi di alimentazione (pompe, iniettori) sono progettati per fornire acqua alla caldaia.

Il dispositivo di tiraggio è costituito da ventilatori, un sistema di condotti gas-aria, aspiratori di fumo e un camino, che garantiscono l'apporto della quantità d'aria necessaria al focolare e il movimento dei prodotti della combustione attraverso i condotti dei fumi della caldaia, nonché la loro rimozione nell'atmosfera. I prodotti della combustione, transitando nei camini ed entrando in contatto con la superficie scaldante, cedono calore all'acqua.

Per garantire un funzionamento più economico, i moderni sistemi di caldaie dispongono di elementi ausiliari: un economizzatore d'acqua e un riscaldatore d'aria, che servono rispettivamente a riscaldare l'acqua e l'aria; dispositivi per l'alimentazione del combustibile e la rimozione delle ceneri, per la pulizia dei gas di scarico e dell'acqua di alimentazione; dispositivi di controllo termico e apparecchiature di automazione che garantiscono il funzionamento normale e ininterrotto di tutte le parti del locale caldaia.

A seconda dell'uso del loro calore, le caldaie sono suddivise in energia, riscaldamento e industriale e riscaldamento.

Le caldaie energetiche forniscono vapore centrali elettriche a vapore, che generano energia elettrica, e sono solitamente inclusi nel complesso centrale elettrica. Le caldaie industriali e di riscaldamento si trovano nelle imprese industriali e forniscono calore per i sistemi di riscaldamento e ventilazione, fornitura di acqua calda degli edifici e processi tecnologici produzione. Le caldaie per il riscaldamento risolvono gli stessi problemi, ma servono residenziali e edifici pubblici. Si dividono in indipendenti, ad incastro, cioè adiacenti ad altri edifici e integrati negli edifici. Recentemente, sempre più spesso, vengono costruite caldaie separate e ampliate con l'aspettativa di servire un gruppo di edifici, un'area residenziale o un microdistretto.

L'installazione di locali caldaia integrati in edifici residenziali e pubblici è attualmente consentita solo con adeguata giustificazione e accordo con le autorità di controllo sanitario.

I locali caldaie a bassa potenza (individuali e di piccoli gruppi) sono generalmente costituiti da caldaie, pompe di circolazione e di alimentazione e dispositivi di tiraggio. A seconda di questa attrezzatura, vengono determinate principalmente le dimensioni del locale caldaia.

2. Classificazione delle installazioni di caldaie

Le installazioni di caldaie, a seconda della natura dei consumatori, sono suddivise in energia, produzione e riscaldamento e riscaldamento. In base al tipo di liquido refrigerante prodotto si dividono in vapore (per la produzione di vapore) e acqua calda (per la produzione di acqua calda).

Le centrali elettriche producono vapore per turbine a vapore presso le centrali termoelettriche. Tali caldaie sono generalmente dotate di caldaie ad alta e media potenza che producono vapore con parametri aumentati.

I sistemi di caldaie per il riscaldamento industriale (solitamente a vapore) producono vapore non solo per le esigenze industriali, ma anche per il riscaldamento, la ventilazione e la fornitura di acqua calda.

I sistemi di caldaie per il riscaldamento (principalmente acqua calda, ma possono anche essere a vapore) sono progettati per servire gli impianti di riscaldamento per locali industriali e residenziali.

A seconda della portata della fornitura di calore, le caldaie per il riscaldamento sono locali (individuali), di gruppo e distrettuali.

I locali caldaie sono solitamente dotati di caldaie ad acqua calda che riscaldano l'acqua ad una temperatura non superiore a 115 °C o caldaie a vapore con una pressione di esercizio fino a 70 kPa. Tali locali caldaie sono progettati per fornire calore a uno o più edifici.

I sistemi di caldaie di gruppo forniscono calore a gruppi di edifici, aree residenziali o piccoli quartieri. Sono dotati di caldaie sia a vapore che ad acqua calda con capacità di riscaldamento maggiore rispetto alle caldaie per caldaie locali. Questi locali caldaie si trovano solitamente in edifici separati appositamente costruiti.

Le caldaie per il teleriscaldamento vengono utilizzate per fornire calore a grandi aree residenziali: sono dotate di caldaie ad acqua calda o vapore relativamente potenti.

Riso. 1.

Riso. 2.

Riso. 3.

Riso. 4.

È consuetudine mostrare convenzionalmente i singoli elementi di uno schema di installazione della caldaia sotto forma di rettangoli, cerchi, ecc. e collegarli tra loro con linee (continue, tratteggiate), che indicano una conduttura, linee di vapore, ecc. B schemi elettrici Esistono differenze significative tra gli impianti con caldaie a vapore e quelli ad acqua calda. Un impianto di caldaie a vapore (Fig. 4, a) costituito da due caldaie a vapore 1, dotate di economizzatori individuali di acqua 4 e aria 5, comprende un gruppo raccoglitore di ceneri 11, al quale i fumi vengono avvicinati attraverso un collettore di raccolta 12. Per l'aspirazione dei fumi nella zona tra il raccoglitore di cenere 11 e gli aspiratori di fumo 7 con motori elettrici 8 sono installati nel camino 9. Per far funzionare il locale caldaia senza aspiratori di fumo, sono installate serrande 10.

Il vapore proveniente dalle caldaie attraverso linee di vapore separate 19 entra nella linea di vapore comune 18 e attraverso di essa al consumatore 17. Dopo aver ceduto il calore, il vapore si condensa e ritorna attraverso la linea di condensa 16 al locale caldaia nel serbatoio di raccolta della condensa 14. Attraverso tubazione 15, acqua aggiuntiva dalla rete idrica o dal trattamento chimico dell'acqua viene fornita al serbatoio di condensa (per compensare il volume non restituito dai consumatori).

Nel caso in cui parte della condensa venga persa dall'utenza, una miscela di condensa e acqua aggiuntiva viene fornita dal serbatoio di condensa mediante le pompe 13 attraverso la tubazione di alimentazione 2, prima nell'economizzatore 4 e poi nella caldaia 1. l'aria necessaria per la combustione viene aspirata dai ventilatori centrifughi 6 in parte dal locale caldaia, in parte dall'esterno e attraverso i condotti dell'aria 3, viene fornita prima agli aerotermi 5 e poi ai forni della caldaia.

L'installazione della caldaia per il riscaldamento dell'acqua (Fig. 4, b) è composta da due caldaie per il riscaldamento dell'acqua 1, un economizzatore dell'acqua di gruppo 5, che serve entrambe le caldaie. I gas di scarico che escono dall'economizzatore attraverso un condotto di raccolta comune 3 entrano direttamente nel camino 4. L'acqua riscaldata nelle caldaie entra nella tubazione comune 8, da dove viene fornita al consumatore 7. Dopo aver ceduto calore, l'acqua raffreddata attraverso il ritorno la tubazione 2 viene inviata prima all'economizzatore 5 e poi nuovamente alle caldaie. L'acqua viene movimentata attraverso un circuito chiuso (caldaia, utenza, economizzatore, caldaia) mediante pompe di circolazione 6.

Riso. 5. : 1 - pompa di circolazione; 2 - focolare; 3 - surriscaldatore di vapore; 4 - tamburo superiore; 5 - scaldabagno; 6 - riscaldatore d'aria; 7 - camino; 8 - ventilatore centrifugo (aspiratore fumi); 9 - ventola per fornire aria al riscaldatore

Nella fig. La Figura 6 mostra uno schema di una caldaia con una caldaia a vapore avente un tamburo superiore 12. Nella parte inferiore della caldaia è presente un focolare 3. Per bruciare combustibile liquido o gassoso, vengono utilizzati ugelli o bruciatori 4, attraverso i quali il combustibile insieme con aria viene fornita al focolare. Caldaia limitata muri di mattoni- fodera 7.

Durante la combustione del combustibile, il calore rilasciato riscalda l'acqua fino a farla bollire negli schermi tubolari 2 installati sulla superficie interna del focolare 3 e ne garantisce la trasformazione in vapore acqueo.

Figura 6.

I fumi provenienti dal forno entrano nei condotti fumari della caldaia, formati da rivestimento e appositi setti installati nei fasci tubieri. Durante lo spostamento, i gas lavano i fasci di tubi della caldaia e del surriscaldatore 11, passano attraverso l'economizzatore 5 e l'aerotermo 6, dove vengono anche raffreddati a causa del trasferimento di calore all'acqua che entra nella caldaia e all'aria fornita a il focolare. Quindi, i gas di combustione notevolmente raffreddati vengono rimossi attraverso il camino 19 nell'atmosfera utilizzando un aspiratore di fumo 17. I fumi possono essere rimossi dalla caldaia senza aspiratore di fumo sotto l'influenza del tiraggio naturale creato dal camino.

L'acqua dalla fonte di approvvigionamento idrico attraverso la tubazione di alimentazione viene fornita dalla pompa 16 all'economizzatore d'acqua 5, da dove, dopo il riscaldamento, entra nel tamburo superiore della caldaia 12. Il riempimento del tamburo della caldaia con acqua è controllato da un indicatore dell'acqua vetro installato sul tamburo. In questo caso l'acqua evapora e il vapore risultante viene raccolto nella parte superiore del tamburo superiore 12. Quindi il vapore entra nel surriscaldatore 11, dove a causa del calore dei gas di scarico viene completamente essiccato e la sua temperatura aumenta.

Dal surriscaldatore 11, il vapore entra nella linea principale del vapore 13 e da lì al consumatore, e dopo l'uso viene condensato e restituito al locale caldaia sotto forma di acqua calda (condensa).

Le perdite di condensa dall'utenza vengono reintegrate con acqua proveniente dalla rete idrica o da altre fonti di approvvigionamento idrico. Prima di entrare in caldaia l’acqua viene sottoposta ad opportuno trattamento.

L'aria necessaria per la combustione del combustibile viene prelevata, di norma, dalla parte superiore del locale caldaia e fornita dal ventilatore 18 all'aerotermo 6, dove viene riscaldata e quindi inviata al forno. Nelle caldaie di piccola capacità, di solito non ci sono riscaldatori d'aria e l'aria fredda viene fornita al focolare da un ventilatore o dal vuoto nel focolare creato dal camino. Gli impianti di caldaie sono dotati di dispositivi per il trattamento dell'acqua (non mostrati nello schema), strumenti di controllo e misurazione e apparecchiature di automazione adeguate, che ne garantiscono il funzionamento ininterrotto e affidabile.

Riso. 7.

Per corretta installazione Tutti gli elementi del locale caldaia utilizzano uno schema elettrico, un esempio del quale è mostrato in Fig. 9.

Riso. 9.

I sistemi di caldaie per acqua calda sono progettati per produrre acqua calda utilizzata per il riscaldamento, la fornitura di acqua calda e altri scopi.

Per garantire il normale funzionamento, i locali caldaie con caldaie ad acqua calda sono dotati degli accessori, della strumentazione e delle apparecchiature di automazione necessari.

Una caldaia ad acqua calda ha un refrigerante: l'acqua, a differenza di una caldaia a vapore, che ha due refrigeranti: acqua e vapore. A questo proposito, il locale caldaia a vapore deve disporre di condutture separate per vapore e acqua, nonché di serbatoi per la raccolta della condensa. Tuttavia, ciò non significa che i circuiti delle caldaie ad acqua calda siano più semplici di quelli a vapore. Il riscaldamento dell'acqua e le caldaie a vapore variano in complessità a seconda del tipo di combustibile utilizzato, del design delle caldaie, dei forni, ecc. Sia i sistemi di caldaie per il riscaldamento dell'acqua che quelli del vapore di solito comprendono diverse unità caldaia, ma non meno di due e non più di quattro o cinque. Tutti sono collegati da comunicazioni comuni: gasdotti, gasdotti, ecc.

La progettazione delle caldaie a potenza inferiore è mostrata di seguito nel paragrafo 4 di questo argomento. Per comprendere meglio la struttura ed i principi di funzionamento delle caldaie di diversa potenza, si consiglia di confrontare la struttura di queste caldaie meno potenti con la struttura delle caldaie di potenza maggiore sopra descritte, e individuare in esse gli elementi principali che svolgono le stesse funzioni , oltre a comprendere le ragioni principali delle differenze nei design.

3. Classificazione delle caldaie

Le caldaie piacciono dispositivi tecnici per la produzione di vapore o acqua calda si distinguono per una varietà di forme di progettazione, principi di funzionamento, tipi di combustibile utilizzato e indicatori di produzione. Ma secondo il metodo di organizzazione del movimento dell'acqua e della miscela acqua-vapore, tutte le caldaie possono essere suddivise nei seguenti due gruppi:

Caldaie con circolazione naturale;

Caldaie con movimento forzato del liquido di raffreddamento (acqua, miscela acqua-vapore).

Nelle moderne caldaie di riscaldamento e riscaldamento-industriale, le caldaie a circolazione naturale vengono utilizzate principalmente per produrre vapore e le caldaie con movimento forzato del liquido di raffreddamento funzionanti secondo il principio del flusso diretto vengono utilizzate per produrre acqua calda.

Le moderne caldaie a vapore a circolazione naturale sono costituite da tubi verticali posti tra due collettori (tamburo superiore ed inferiore). Il loro dispositivo è mostrato nel disegno di Fig. 10, fotografia del tamburo superiore ed inferiore con i tubi che li collegano - in Fig. 11, e il posizionamento nel locale caldaia è mostrato in Fig. 12. Una parte dei tubi, denominata "tubi montanti", riscaldata dalla torcia e dai prodotti della combustione, mentre l'altra parte, solitamente non riscaldata, dei tubi, si trova all'esterno della caldaia ed è denominata "tubi di discesa". Nei tubi di sollevamento riscaldati, l'acqua viene riscaldata fino all'ebollizione, evapora parzialmente ed entra nel corpo della caldaia sotto forma di una miscela di acqua e vapore, dove viene separata in vapore e acqua. Attraverso l'abbassamento dei tubi non riscaldati, l'acqua dal tamburo superiore entra nel collettore inferiore (tamburo).

Il movimento del liquido di raffreddamento nelle caldaie a circolazione naturale viene effettuato grazie alla pressione di comando creata dalla differenza di peso della colonna d'acqua nei tubi di discesa e della colonna di miscela acqua-vapore nei tubi di salita.

Riso. 10.

Riso. undici.

Riso. 12.

Nelle caldaie a vapore con multipli circolazione forzata le superfici riscaldanti sono realizzate sotto forma di bobine che formano circuiti di circolazione. Il movimento dell'acqua e della miscela acqua-vapore in tali circuiti viene effettuato mediante una pompa di circolazione.

Nelle caldaie a vapore a flusso diretto, il rapporto di circolazione è unitario, cioè alimentare l'acqua, riscaldandosi, si trasforma successivamente in una miscela acqua-vapore, vapore saturo e surriscaldato.

Nelle caldaie ad acqua calda, l'acqua che si muove lungo il circuito di circolazione viene riscaldata in un giro dalla temperatura iniziale a quella finale.

In base al tipo di liquido di raffreddamento, le caldaie si dividono in caldaie ad acqua calda e caldaie a vapore. Gli indicatori principali di una caldaia per acqua calda sono Energia termica, ovvero capacità di riscaldamento e temperatura dell'acqua; Gli indicatori principali di una caldaia a vapore sono la produzione di vapore, la pressione e la temperatura.

Le caldaie per acqua calda, il cui scopo è ottenere acqua calda con parametri specificati, vengono utilizzate per fornire calore ai sistemi di riscaldamento e ventilazione, ai consumatori domestici e tecnologici. Le caldaie per acqua calda, che solitamente funzionano secondo il principio del flusso diretto con un flusso d'acqua costante, sono installate non solo nelle centrali termoelettriche, ma anche nel teleriscaldamento, nonché nei locali di riscaldamento e caldaie industriali come principale fonte di fornitura di calore.

Riso. 13.

Riso. 14.

In base al movimento relativo dei mezzi di scambio termico (gas di combustione, acqua e vapore), le caldaie a vapore (generatori di vapore) possono essere divise in due gruppi: caldaie a tubi d'acqua e caldaie a tubi di fumo. Nei generatori di vapore a tubi d'acqua, l'acqua e una miscela di vapore e acqua si muovono all'interno dei tubi e i gas di scarico lavano l'esterno dei tubi. In Russia nel 20 ° secolo venivano utilizzate principalmente caldaie a tubi d'acqua Shukhov. Nei tubi da fumo, al contrario, i gas di combustione si muovono all'interno dei tubi e l'acqua lava i tubi all'esterno.

Basati sul principio del movimento dell'acqua e della miscela acqua-vapore, i generatori di vapore si dividono in unità a circolazione naturale e unità a circolazione forzata. Queste ultime si dividono in a flusso diretto e a circolazione forzata multipla.

Esempi di posizionamento di caldaie di diversa capacità e scopo, nonché di altre apparecchiature, nei locali caldaie sono mostrati in Fig. 14-16.

Riso. 15.

Riso. 16. Esempi di posizionamento di caldaie domestiche e altre apparecchiature