ТЕПЛОВЫЕ СХЕМЫ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Общие положения

На тепловых схемах котельной с помощью условных графических изображений показывается основное и вспомогательное оборудование, объединяемое линиями трубопроводов для транспортировки теплоносителей в виде пара или воды. Тепловые схемы могут быть принципиальные и рабочие или монтажные.

На принципиальной тепловой схеме указывается лишь главное оборудование (котлы, подогреватели, деаэраторы, насосы) и основные трубопроводы без арматуры, всевозможных вспомогательных устройств и второстепенных трубопроводов и без указания количества и расположения оборудования, показываются расходы и параметры теплоносителей по линиям.

Рабочую тепловую схему обычно выполняют в ортогональном, а иногда отдельные сложные узлы – в аксонометрическом изображении. Эта схема может разделяться на части для удобства использования и облегчения монтажа оборудования, арматуры и трубопроводов. Рабочая (монтажная) схема может быть составлена лишь после разработки принципиальной тепловой схемы и ее расчетов, на основании которых выбирается оборудование котельной.

Основной целью расчета тепловой схемыявляется:

определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расходов тепла на собственные нужды, и распределение этих нагрузок между паровой и водогрейной частями котельной для обоснования выбора основного оборудования:

определение всех тепловых и массовых потоков, необходимых для выбора вспомогательного оборудования и определения диаметров трубопроводов и арматуры;

определение исходных данных дальнейших технико-экономических расчетов (годовой выработки и отпуска тепла, годового расхода топлива и др.).

Расчет тепловой схемы позволяет определить суммарную теплопроизводительность котельной при нескольких режимах ее работы. По известным суммарным расходам пара и горячей воды производится выбор типа, количества и производительности котельных агрегатов. В некоторых случаях оказывается целесообразным принять два типа котлоагрегатов – паровые и водогрейные. После выбора котлов, производится выбор всего необходимого для их работы вспомогательного оборудования (различных теплообменных аппаратов, фильтров водоподготовки, деаэраторов, насосов, баков и пр.).

Достаточно большая сложность тепловых схем современных котельных, вынуждает вести их расчет методом последовательных приближений. Для каждого из элементов тепловой схемы составляется уравнение теплового и материального баланса, решение которого позволяет определить неизвестные расходы и энтальпии. При отсутствии всех необходимых сведений, на основе опыта проектирования рядом величин можно предварительно задаться. При расхождении полученных в расчете величин с ранее принятыми больше чем на 3% нужно повторить расчет, подставив в качестве исходных полученные значения и т. д.

Исходные данные для расчета схемы целесообразно свести в таблицу со сведениями для трех характерных режимов работы установки: максимально-зимнего, наиболее холодного месяца и летнего. Знание этих режимов позволяет правильно выбрать оборудование, в том числе сетевые и рециркуляционные насосы. Особенно сильное влияние на оборудование котельной оказывает тип системы теплоснабжения – закрытая или открытая.

Расчетная производительность котельной определяется суммой часовых расходов тепла на отопление и вентиляцию при максимально-зимнем режиме, расчетных расходов тепла на горячее водоснабжение и расчетных расходов тепла на технологические цели. При этом должны учитываться также расходы тепла на собственные нужды котельной и потери тепла в котельной и в тепловых сетях.

Количество и единичную производительность котлоагрегатов, устанавливаемых в котельной, следует выбирать по расчетной производительности котельной, проверяя режим работы котлоагрегатов для летнего режима года. При этом в случае выхода из строя наибольшего по производительности котла в котельных первой категории, оставшиеся должны обеспечивать требуемый отпуск тепла потребителям первой категории. При выходе из строя одного котла независимо от категории котельной количество тепла, отпускаемого потребителям второй категории, не нормируется. В котельных должна предусматриваться установка не менее двух котлов, за исключением производственных котельных второй категории, в которых допускается установка одного котла.