Теплова потужність

Тепловою потужністю теплогенератор а називається кількість теплоти за одиницю часу, тобто

(16.2)

де V - об'ємна витрата повітря, м³/с;

с' - питома об'ємна теплоємність повітря, кДж/(м³- К);

t₁ і t₂- температура повітря на вході та на виході з калорифера, °С.

Зневажаючи фізичною теплотою палива, одержимо ККД теплогенератора:

(16.3)

де В - витрати палива, кг/с;

Q^]р_H - нижча робоча теїшота згоряння палива, кДж/кг.

Теплова потужність водонагрівача кВт визначається за такою формулою:

(16.4)

де V- витрати води, кг/с;

c_w - питома масова теплоємність води, кДж/(кг К);

t_г і t_x - температура гарячої і холодної води, °С.

ККД водонагрівача можна визначити за такою формулою:

(16.5)

де В-витрата палива, кг/с;

Q_Т - фізична теплота палива, кДж/кг.

Техніка безпеки

Експлуатація котлових установок характеризу­ється підвищеною небезпекою, пов'язаною при порушенні вимог до конструкції й експлуатації з можливістю вибуху, що викликає великі руйнування і людські жертви. Щоб уникнути цього, будова і експлуатація котлових установок повинні відповідати визначеним правилам. Вони регламентуються державними органами з нагляду за безпечним веденням робіт у промисловості й атомній енергетиці. Правила поширюються, зокрема, на котли і судини, що працюють під тиском, трубопроводи пари і гарячої води.

Основний нормативний документ для котлових установок - "Правила влаштування і безпечної експлуатації парових і водогрійних котлів". Відповідно до нього кожна котельня повинна мати технічні паспорти на устаткування, схеми трубопроводів, посадові і технологічні інструкції. Останні визначають порядок підготовки котельні до опалювального сезону, пуску котельні в експлуатацію після тривалої перерви в роботі, догляд за котлами під час роботи, порядок зупинки котла як у нормальному режимі роботи, так і в аварійних випадках і збереження котла в неробочому стані. Додатково до інструкцій з правил експлуатації котельні окремо складаються вказівки з ремонту устаткування, безпечної роботи й охорони праці персоналу котельні. Дотримання цих правил забезпечує надійну, економічну і безпечну для обслуговуючого персоналу роботу котельної установки.

У процесі експлуатації котлових установок відбувається корозія поверхонь, що гріють, та інших частин котла, накипоутворення, відкладення шлаку, знос прокладок частин, що рухаються, тощо. Це вимагає періодичного огляду котла, його ремонту і гідравлічних випробувань. Огляд котла і його гідравлічні випробування називають технічним оглядом.

Після закінчення опалювального сезону парові і водогрійні котли, що працюють під надлишковим тиском до 68,7 кПа, очищають і промивають, потім заповнюють водою, підігрівають її на короткий час до 90°С (для видалення із системи повітря) і в заповненому стані залишають на консервацію. У період консервації здійснюються ревізія і ремонт котлової установки. Під час підготовки котлової установки до опалювального сезону гідравлічний іспит проводять холодною водою на пробний тиск, що перевищує тиск у системі на 98,1 кІІа, при цьому надлишковий тиск у нижній точці системи повинен бути не менш ніж 294,3 кПа. Під пробним тиском система повинна знаходитися протягом 300 с.

Автоматичне регулювання. Найважливішим елементом котло­вої установки є контрольно-вимірювальні прилади, а також система автоматичного регулювання, що в загальному випадку складається з пристроїв автоматичного регулювання подачі води, регулювання температури перегрітої пари, процесу горіння, солевмісту котлової води, паливоприготування, пристроїв сигналізації, блокування і захистів. Розрізняють одно-, дво- і триімпульсні регулятори живлення котлів, що керують подачею та рівнем води в барабані і витратою пари, а також рівнем води, витратою пари і перепадом тиску на регулювальному клапані. Керування процесом горіння палива здійснюється регуляторами подачі палива, повітря і регулятором тяги.

Автоматичне регулювання котлової установки створює потрібні умови для її безпечної роботи, підвищує економічність (за рахунок підтримки оптимальних параметрів експлуатації), скорочує кількість обслуговуючого персоналу і полегшує умови його праці.

Для попередження обслуговуючого персоналу про порушення нормальної роботи котла (наприклад, перевищення граничного рівня води в барабані або температури перегрітої пари, зупинка дуттєвого вентилятора, димососа тощо) котельні установки оснащуються пристроями звукової і світлової сигналізації.

Блокування застосовується з метою забезпечення виконання у визначеній послідовності потрібних операцій під час пуску або зупинки окремих механізмів котлової установки: відключення подачі палива при раптовій зупинці дуттєвого вентилятора, зупинка дуттєвого вентилятора при припиненні роботи димососа та ін.

До захисних пристроїв котлової установки належать запобіжні клапани, що встановлюють на барабані котла і на виході перегрівника.

Під час підвищення тиску пари ці клапани спрацьовують, випускаючи надлишок пари.

Будова системи автоматичного регулювання котла залежить від його типу. Схема автоматики водогрійних чавунних котлів з тиском пари до 68,7 кПа, що працюють на газовому паливі, передбачає прилади регулювання температури води в котлі і прилади безпеки (відключення) під час припинення подачі газу або падіння його тиску перед пальниками до мінімально припустимого значення. У системах автоматики парових котлів з надлишковим тиском пари до 68,7 кПа, що працюють на газовому паливі, для регулювання температури нагрівання води в бойлері (для гарячого водопостачання) установлений регулятор прямої дії (РПД). Інші прилади системи автоматики ті ж, що й у водогрійних котлах.

Основні висновки:

Котлом називається пристрій, в якому для одержання пари або нагріву води с тиском вище атмосферного використовується тепло, що виділяється при спалюванні палива, а також тепло відходячих газів. Котли розрізняють по наступних ознаках: по призначенню - опалювальні, виробничо-опалювальні, енергетичні; по матеріалу конструкції - чавунні і стальні; по характеру теплоносія, що виробляється - парові і водогрійні; по характеру циркуляції робочого тіла - з природною або примусовою циркуляцією прямоточні тощо

Під час згоряння палива в котельній установці виникають перетво­рення хімічної енергії палива у теплову. Частина її перетворюється у ко­рисну продукцію - пар, друга частина втрачається. Ефективність викори­стання теплоти у котельному агрегаті визначається тепловим балансом.

Контрольні питання:

1. Перерахувати основні типи котлів

2. Пояснити будову котла низького та високого тиску

3. Пояснити особливості визначення теплового балансу котла

4. Пояснити особливості будови теплогенератора та водогрійника

5. Особливості техніки безпеки при роботі з котельними агрегатами

Домашнє завдання:

1. Повторення матеріалу теми за конспектом.

Прочитати:

[1] c. 278-286;

[2] c. 185-193;

[3] 160-166.
Тема №17

Поиск по сайту: