Классификация котельных установок по назначению

энергетические

• Энергетические котельные предназначены для выработки пара для паротурбинных установок.

• Производственно-отопительные вырабатывают пар и горячую воду для удовлетворения технологических потребностей производства, а также систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

• Производственные котельные предназначены для снабжения предприятия паром и горячей водой.

• Отопительные котельные вырабатывают пар и горячую воду для систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Принципиальная схема производственно-отопительной котельной с паровым и водогрейным котлом

ПК – паровой котёл Д - деаэратор НС – насос сетевой воды

ВК – водогрейный котёл ХВО – хим.водоочистка НП – насос питательной воды

НХ – насос холодной воды НР – насос рециркуляционный П – подогреватель воды

НПП – насос подпиточной воды

Классификация котлов по организации движения воды и пара

Схема с естественной циркуляцией.

экономайзер

подъёмные обогреваемые трубы

питательный насос

пароперегреватель

Замкнутый контур естественной циркуляции состоит из двух систем труб: обогреваемых и необогреваемых, объединенных вверху в барабан, внизу в коллектор. Объем котла, заполненный водой, называется водяным объемом, а верхняя часть, занятая паром, – паровым объемом. Поверхность, разделяющую водяной и паровой объемы называют зеркалом испарения.

При создании в топке высоких температур, в обогреваемых трубах вода закипает и заполняет трубы пароводяной смесью, имеющей плотность ρ_см. Необогреваемые трубы заполнены водой, имеющей плотность ρ’. Следовательно, нижняя точка контура – коллектор – с одной стороны подвержена давлению столба воды, заполняющей необогреваемые трубы, равному ρ’gН, а с другой давлению столба пароводяной смеси, заполняющей обогреваемые трубы, равному ρ_смgН. Создающаяся в результате этого разность давлений

S_дв = ρ_смgН – ρ’gН = gН(ρ’-ρ_см) вызывает движение воды в контуре и называется движущим напором естественной циркуляции.

В формуле: Н – высота контура, м

ρ’ и ρ_см – плотность воды и пароводяной смеси, кг/м³

g – ускорение свободного падения, м/с²

S_дв – движущий напор, Па

Движение воды в циркуляционном контуре многократное. Это значит, что в процессе одного цикла прохождения через парообразующие трубы вода испаряется частично. При естественной циркуляции массовое паросодержание на выходе из парообразующих труб составляет 3-25%. При паросодержании на выходе, например, 10% для полного испарения оставшегося объема воды она должна совершить движение через контур еще 9 раз, а всего 10 раз. Таким образом, имеет место 10-ти кратная циркуляция пароводяной смеси. Поэтому процесс образования и отвода пара из контура происходит непрерывно. В барабан также непрерывно поступает питательная вода, смешиваясь в барабане с кипящей водой из парообразующих труб и поступая в опускные трубы. Поэтому в контуре все время циркулирует вода в неизменном количестве. Для уменьшения гидравлических сопротивления подъёмные трубы размещают вертикально или круто наклонно.

Отношение массового количества воды Ĝ₀ (кг/с), циркулирующей по контуру, к количеству пара Д(кг/с) образовавшегося в нём в единицу времени, называют кратностью циркуляции: К= Ĝ₀/Д

Для котлов с естественной циркуляцией К=4..30

Скорость входа воды в подъёмные трубы называется скоростью циркуляции.