Cazan de apa calda

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 24 martie 2017; verificările necesită 13 modificări .

Cazan de apă caldă  - un cazan pentru încălzirea apei sub presiune [1] . „Sub presiune” înseamnă că nu este permisă fierberea apei în cazan: presiunea acesteia în toate punctele este mai mare decât presiunea de saturație la temperatura atinsă acolo (aproape întotdeauna este mai mare decât presiunea atmosferică ).

Aplicație

Cazanele de apă caldă sunt utilizate în principal pentru nevoile de alimentare cu căldură în locuințe particulare, cazane de diferite capacități și la centralele termice . În acest din urmă caz, ele sunt de obicei utilizate ca echipamente de vârf în zilele de încărcare termică maximă, precum și pentru a rezerva căldură de la extracțiile cu turbine (capacitatea lor instalată în climat temperat și rece depășește semnificativ capacitatea de extracție, dar factorul de utilizare al acesteia este scăzut). .

Investițiile de capital în cazane de apă caldă sunt mult mai mici decât într-o centrală combinată de căldură și energie cu aceeași putere termică, cu toate acestea, nu se generează energie electrică și nu există posibilitatea de a acționa mecanismele cazanului cu abur .

Caracteristici

• Puterea de căldură a unui cazan de apă caldă este cantitatea de căldură primită de apă într-un cazan de apă caldă pe unitatea de timp. Măsurat în kW , MW , Gcal / oră .
  • Putere termică nominală - cea mai mare putere termică pe care trebuie să o furnizeze cazanul în timpul funcționării pe termen lung la valorile nominale ale parametrilor apei, ținând cont de abaterile admise.

Cazanele de apă caldă au putere mică (4-65 kW), medie (70-1800 kW) și mare (de la 1,8 MW). [2]

• Temperatura nominală a apei de intrare - temperatura apei care trebuie furnizată la intrarea în cazan la puterea nominală de încălzire, ținând cont de abaterile admise. Este de 60-110 °C pentru diferite modele.
• Temperatura minimă a apei de intrare este temperatura apei de intrare care asigură un nivel acceptabil de coroziune la temperatură scăzută a conductelor suprafețelor de încălzire (sub influența condensului care cade din gaze ). Depinde de umiditatea și conținutul de sulf al combustibilului; de obicei, pentru cazanele pe gaz este de 60 ° C, pentru modelele rare puțin mai mică.
• Temperatura maximă a apei la ieșire este temperatura apei la ieșirea din cazan, la care se asigură valoarea nominală a subrăcirii apei până la fierbere la presiunea de funcționare. Principalul parametru de clasificare a cazanelor ca obiecte periculoase , în CSI, reglementările disting clar între cazane până la 115 °C inclusiv și peste această valoare. Temperatura nominală la ieșire poate fi de la 70°C la 150°C și mai mult.
• Gradientul de temperatură al apei într-un cazan de apă caldă este diferența de temperatură a apei la ieșirea din cazan și la intrarea în cazan. Cazanele din fontă au restricții mai stricte în acest parametru în comparație cu cazanele din oțel .

Cazane de apă caldă de mare capacitate fabricate în URSS

Sistem de notație

Conform GOST 21563-82 *, denumirea constă din literele KV (cazan de apă caldă) și indici:

• tip de combustibil: T  - combustibil solid , M  - lichid ( pacură ), G  - gazos;
• tip de cuptor (pentru combustibili solizi): P  - cuptor stratificat (gratar), K  - camera , V  - vortex , C  - ciclon , F  -  pat fluidizat ;
• H -  cazan presurizat , C  - proiectare seismică .

Exemplu: KV-GM-100S este un cazan de apă caldă cu motorină cu o capacitate de 100 Gcal/h, în variantă rezistentă la cutremur.

Puterile cazanelor au fost repartizate pe rânduri: 4; 6,5; zece; cincisprezece; douăzeci; 30 Gcal/h - pentru funcționarea în regim principal; 50, 100, 180 Gcal/h - pentru funcționare în modul principal sau de vârf. [3]

Tipuri de cazane

Toate cazanele de apa calda de mare putere sunt cu tub de apa, cu ventilatoare cu aer fortat ; cele mai multe dintre ele au un tiraj echilibrat , iar unele dintre ele sunt furnizate suplimentar cu extractoare de fum .

Înainte de Marele Război Patriotic, industria sovietică producea cazane secționale din fontă și rareori din oțel de capacitate mică. [patru]

Modele cazane:

• NR -17, NR-18, NR-55 - cazan tubular secțional din oțel. Proiectat de inginerul Nikolai Revokatov . [5]
• TVGM- 30 ("cogenerare apă caldă gaz-pacură, 30 Gcal / h") - un cazan în formă de U, de la care lucrările DKZ au început în 1960 [6]
• PTVM („încălzirea apei de încălzire de vârf pe păcură”, a funcționat și pe gaz) - cazane PTVM-30M (în formă de P, o modificare a celei precedente), PTVM-50 (turn) a produs DKZ de la începutul anilor 1960, PTVM-100 (turn) și PTVM-180 (în formă de T, cu două ecrane cu lumină dublă) - software Sibenenergomash . Cazanele de 50 și 100 Gcal/h aveau un coș individual de 55 m înălțime și erau proiectate pentru tiraj natural , cu problemele aferente. [3]
• KV-GM , KV-TS , KV-TK  sunt cele mai moderne dintre cazanele de încălzire a apei în serie ale URSS (încă produse). Diferențele dintre KV-GM și PTVM:
  • KV-GM-50 și 100 au un aspect în formă de U și sunt proiectate pentru tiraj forțat;
  • În KV-GM nu există un cadru de susținere pentru suprafața de încălzire;
  • Zidăria în KV-GM este disponibilă numai sub țevile ecranului focarului (fundația PTVM necesită modificare pentru KV-GM);
  • diverse tipuri de arzatoare.

Transferul cazanelor de abur în regim de apă caldă

Cazanele industriale cu abur (cu o capacitate de 1-40 MW), daca nu mai este necesara producerea de abur din acestea, pot fi transformate in cazane de apa calda. În acest caz, se păstrează partea principală a suprafețelor de încălzire ale cazanului, dar ordinea includerii lor în apă se modifică. Cazanul poate fi transferat la oricare dintre schemele de circulație de mai sus; în același timp, tamburul este umplut cu apă până în sus, adesea sunt plasate pereți despărțitori sau un fel de dispozitive de distribuție; economizorul poate fi comutat pe apa rețelei în paralel sau în serie cu suprafața de evaporare anterioară.

Pro: [7]

• funcționarea cazanelor este simplificată semnificativ datorită scoaterii din funcțiune a întregului circuit de abur (încălzitoare de apă-abur , răcitoare de condens , pompe de alimentare , fitinguri de condens de abur ), precum și simplificarea funcționării cazanelor în sine;
• randamentul cazanelor și puterea termică calculată nu scad (și odată cu scăderea temperaturii lichidului de răcire, eficiența poate crește semnificativ);
• când cazanele au expirat deja durata de viață estimată, iar consumatorii nu au nevoie de o temperatură ridicată a lichidului de răcire, cazanele cu abur sunt transferate în modul de apă caldă cu o temperatură maximă de încălzire a apei de 115 ° C;
• Reconstructia cazanului este mult mai ieftina decat construirea unuia nou cu apa calda.

Dezavantaje remarcate: [8]

• atunci când cazanul funcționează cu apă de rețea de calitate scăzută, se poate înfunda rapid (și este mai dificil de curățat decât un cazan cu apă cu abur; sunt necesare filtre);
• cazanul în regimuri variabile (la sarcini variate) se comportă mai puțin stabil decât cazanul de apă caldă corespunzător (eficiența scade sau scade condensul din gazele de ardere), există pericolul aburării unor tuburi și arderii lor;
• în unele scheme, din cauza acestor factori, centrala se defectează rapid, sau rezistența sa hidraulică este foarte mare;
• capacitatea cazanului este mai mică decât cea a unui boiler standard din aceeași zonă.

Note

1. ↑ GOST 25720-83 (2005)  (link inaccesibil) . Cazanele sunt de încălzire a apei. Termeni și definiții
2. ↑ Clasificarea cazanelor de apă caldă  (link inaccesibil) . „Cazanul de apă caldă cu vid ” menționat în text este de fapt o unitate care combină un cazan de abur cu vid și un cazan cu presiunea apei peste cea atmosferică într-un caz.
3. ↑ 1 2 Roddatis K. F., Poltaretsky A. N. Handbook of low-capacity boiler plants. — M.: Energoatomizdat, 1989. — 448 p. — ISBN 5-283-00018-4
4. ↑ Zeitlin, S. A. Despre dezvoltarea construcției de cazane pentru casele de cazane industriale și de încălzire cu putere redusă Copie arhivată din 19 iunie 2015 la Wayback Machine
5. ↑ Cazan tubular secțional de oțel NR-18 (NR-17, NR-55) . Consultat la 29 noiembrie 2012. Arhivat din original la 26 aprilie 2012. (nedefinit)
6. ↑ S. Agafonova. „Dorogobuzhkotlomash”: din epocă în epocă . „Aqua-Therm” nr 6 (34) (noiembrie-decembrie 2006). - Istoria DKZ. Preluat la 30 aprilie 2020. Arhivat din original la 21 iulie 2012. (nedefinit)
7. ↑ Yankelevich, V.I., Grigoriev, V.G. Transferul cazanelor de abur într-un mod de funcționare de încălzire a apei (link inaccesibil) . „Aqua-Therm” nr. 2 (6) (martie 2002). Preluat la 29 mai 2011. Arhivat din original la 8 martie 2016. (nedefinit) 
8. ↑ Gafarov, A. Kh. Caracteristici ale transferului cazanelor de abur DKVR-20-13 și DKVR-10-13 la modul de încălzire a apei la întreprinderea rețelei de încălzire din Naberezhnye Chelny . RosTeplo.ru . - cu ilustrații. Preluat la 29 mai 2011. Arhivat din original la 19 martie 2017.  (nedefinit) ,
   Ph.D. A.V. Vasiliev, conf. univ. dr. G.V. Antropov, Conf. univ. dr. Yu.I. Akimov, conf. univ. Transferul cazanelor cu abur de tip DKVr într-un mod de funcționare cu încălzire a apei . RosTeplo.ru . „Economisirea energiei în regiunea Saratov” nr. 1 (007) (2002). este un alt articol asemanator. Preluat la 29 mai 2011. Arhivat din original la 19 iunie 2015. (nedefinit)