6 главных факторов выбора мощности котла для отопления
При предварительном подборе мощности котла, очень часто применяется формула «1квт на 10 квадратных метров» общей площади. Для обогрева дома эта цифра действительно дает потребность в тепле, но только ориентировочную, на которую полагаться не стоит. А вы спросите, почему?
Содержание
- 1 Факторы, влияющие на мощность котла
- 1.1 Первый фактор — место строительства
- 1.2 Второй фатор — теплоизоляция ограждающих конструкций
- 1.3 Третий фактор — эффективность вентиляции
- 1.4 Четвёртый фактор — размеры дома
- 1.5 Пятый фактор — отопительные приборы
- 1.6 Шестой фактор — КПД котла
- 2 Видео в помощь: как определить потребную мощность котла для дома
Факторы, влияющие на мощность котла
Первый фактор — место строительства
Первым фактором, влияющим на тепловую мощность котла, является место строительства. Чем ниже температура окружающего воздуха за окном, тем мощность котла должна быть выше.
Этот фактор отопительного периода для численной характеристики — применяют число «градусо-суток». Чем это число выше, тем собственно нужен более мощный котел.
Второй фатор — теплоизоляция ограждающих конструкций
Вторым фактором, оказывающим самое наибольшее влияние, является «степень утепленности» дома или же вашей квартиры. Причем, утепленность дома должна быть комплексной. Это означает, что все конструкции дома, которые отделяют внутренние помещения отвнешней окружающей среды, должны быть хорошо утеплены. Однако толщина стен и их утепление решающего значения здесь почти не играют, а большая часть тепла теряется через полы, крышу, дверные и оконные проемы.
Если в вашей квартире достаточно светло, но нет тепла, то следует подумать о своих окнах, которые нуждаются в увеличении сопротивления теплопередаче. Только такая мера может снизить на отопление расходы до 30-ти процентов. По действующим нормативам и расчетам, 90 процентов окон недостаточно соответствуют требуемому нормативу — теплосопротивлению, где толщина утеплителя кровли должна быть порядка 250 мм, а толщина минераловатного утеплителя стен — 200 мм.
Третий фактор — эффективность вентиляции
Третьим фактором, влияющим на потери тепла, является вентиляция, которая может быть не запланированной или же запланированной. Если в вашем доме недостаточно герметичны окна или же повсюду щели, то через сквозняки уходит из помещения драгоценное тепло. Ведь хорошо утепленный дом становится более герметичным и в результате этого из жилых помещений затрудняет излишний отвод влажного воздуха и поступление свежего. Поэтому, чем сильнее утеплен ваш дом или же квартира, тем больше возникает потребность в использовании вентиляционной системы. Для таких домов и квартир, которые очень герметичны, нужно оборудовать рекуператором (это агрегат вентиляционной системы), который вместе с загрязненным воздухом значительно снижает выброс тепла и тем самым проветривает помещение.
Четвёртый фактор — размеры дома
Четвертым фактором, влияющим на геометрию и размеры дома, является то, сколько должно приходиться киловатт тепла на 1-н квадратный метр площади дома.
Так как в здании потеря тепла происходит через ограждающие конструкции, то чем больше полов, стен и крыш приходится на 1-н квадратный метр жилой площади, тем теплопотерь будет больше. Если дом имеет большую площадь и к тому же одноэтажный или же форма дома не стандартная, а имеет эркеры и выступы, то потери тепла также будут возрастать.
Пятый фактор — отопительные приборы
К пятому фактору относятся теплоотдающие приборы. К таким приборам относятся: биметаллические радиаторы, алюминиевые радиаторы, чугунные радиаторы, а также настенные алюминиевые конвекторы. Чтобы обогреть помещение полностью, нужно правильно разместить обогревательные приборы. В основном, радиаторы и конвекторы — развешивают на стенах. Тепло от приборов поднимается к потолку и собственно там температура будет излишней, а над уровнем пола — недостаточной. Поэтому, в таких случаях рациональнее применить другой вид отопления — это теплые полы. Они в зоне пребывания человека создадут комфорт, а верхняя часть помещения останется чуть прохладней.
Таким образом можно экономно использовать тепловую энергию. Для высоких помещений используют теплокалориферы, которые при помощи теплообменника и вентилятора создают поток теплого воздуха, направленного к полу.
Шестой фактор — КПД котла
Шестым фактором является эффективность отопительного котла, выраженная коэффициентом полезного действия (КПД). Причем значению КПД не всегда надо доверять потому, что в паспорте на котел приводится КПД для работающего котла на полную мощность. Если потребность в тепле от мощности котла не превышает 50-ти процентов, то это значит, что котел не оборудован системой управления.
Видео в помощь: как определить потребную мощность котла для дома
Поделиться:
Подбор котла для отопления частного дома по параметрам, СПб, Москва (газовые, электрические)
- Основные данные
- Данные объекта
- Предпочтения по горячей воде
- Результат
Укажите тип котла (вид топлива):
Газовый
Дизельный
Твердотопливный (дрова, уголь, брикеты)
Пеллетный
Электрический
Не важно
Обурудование требуется для?
Только отопления
Отопления и подготовки горячей воды
Предпочтительная установка оборудования?
Настенная
Напольная
Не важно
Месторасположение объекта:
— выберете местоположение —г.
Санкт-Петербург и Ленинградская областьг. Москва и Московская область
Отапливаемая площадь, м²:
Как утеплен ваш дом?
Отлично (мин. вата, пенопласт, толщина более 15 см)
Хорошо (мин. вата, пенопласт, толщина 5 — 10 см)
Вообще не утеплен
Сколько жильцов проживает в доме?
1 — 2
3 — 4
5 — 6
Сколько в доме точек водоразбора (кранов с горячей водой)?
1 — 2
3 — 4
5 — 6
Члены Вашей семьи предпочитают…
в основном принимать душ, изредка принимать ванну
принимать как душ, так и ванну
в основном принимать ванну, изредка принимать душ
назад
вперед
Многие посетители интернет магазина «Технодом» обращаются к нам с просьбой выполнить подбор котлов отопления онлайн. Мы всегда готовы помочь им в этом деле, тем более, что ассортимент нашей компании включает в себя множество различных видов и моделей оборудования, подходящих буквально для любых целей. Например, если вам требуется подбор газового котла по параметрам, то наши консультанты охотно предоставят вам всю необходимую информацию.
Подбор котла по параметрам (площадь, мощность, вид топлива)
Очень часто люди осуществляют подбор газового котла для частного дома по площади и объему помещения. Этот принцип эффективно работает и с другими разновидностями котлов. Владея такими данными, вы сможете определить оптимальную мощность оборудования для вашего здания. Считается, что идеальные показатели должны составлять 100 Ватт на 1 кв. метр площади. Если вам необходим подбор котла для частного дома, цена этой техники также может иметь немалое значение. Наконец, советуем обратить внимание на вид топлива – и приобретать именно такой котел, использование которого будет наиболее выгодным и менее затратным для вас.
Подбор газового котла отопления
Для многих из тех, кто осуществляет подбор газового котла по параметрам, стоимость этой техники может быть весьма важным, но далеко не единственным фактором.
Кроме того, стоит определить место его расположения – будет ли он настенным или напольным. Не менее значимый фактор его энергозависимости, оборудование может быть автономным или же его необходимо подключать к электросети. Наконец, данные модели бывают одноконтурными и двухконтурными, первые обеспечивают только отопление, а вторые – отопление и подогрев ГВС. Разобраться во всех этих тонкостях вам с радостью помогут сотрудники компании «Технодом».
Подбор электрического котла отопления
Помимо подбора газового котла для частного дома по параметрам, наших клиентов интересуют и другие разновидности данных устройств. К примеру, высокой популярностью пользуются электрические модели. Такие котлы необходимо выбирать по показателям их мощности (это универсальный параметр для любых моделей), типу подключения (220В или 380В), принципу регулировки мощности (ступенчатая или плавная), а также способу нагрева (ТЭН или электрод). Каждый из перечисленных критериев может играть довольно важную роль, поэтому, мы рекомендуем уделять всем им повышенное внимание.
Подбор твердотопливного котла отопления
Не менее распространенными являются твердотопливные котлы отопления, многие посетители интернет магазина «Технодом» хотят приобрести именно этот вид продукции. Выбирая их, советуем обратить внимание на используемое котлом топливо (уголь, дрова, пеллеты, немалым успехом пользуются пиролизные котлы), способ его загрузки (автоматическая или ручная), материал теплообменника, объем камеры сгорания, энергопотребление и т.д. Также мы охотно поможем вам подобрать двухконтурный котел для бойлера косвенного нагрева.
Поделиться:
Руководство по выбору паровых котлов
КОМПЛЕКСНЫЕ СИСТЕМЫ — паровые котлы
Обзор
| |
до 240°FПриложения
Электрические паровые и водогрейные котлы Chromalox безопасны и универсальны. источники, которые производят пар низкого или высокого давления или горячую воду для коммерческих и промышленных процессов и для комфортного отопления. Электрические котлы Chromalox может использоваться везде, где требуется пар и имеется электроэнергия. Они есть комплектные устройства, которые работают от существующих распределительных напряжений, что делает установку простой.
Применение электрических котлов охватывает все типы коммерческих и промышленных предприятий.
таких как больницы, пивоварни, хирургические центры, пекарни, коммунальные службы и т. д.
Chromalox
электрические котлы используются для пищевой промышленности, увлажнения, стерилизации, обработки
сушке и особенно в производстве химикатов, красок, бумаги, текстиля,
нефтепродукты, фармацевтические препараты и пластмассы. Некоторые специальные приложения
- Подача пара для резервуаров-хранилищ и сосудов с рубашкой для обработки воски, парафин, клеи, смолы, лаки, красители, патока и растительные масла.
- Подача пара для реакционных и дистилляционных сосудов, реторт, автоклавы и стерилизаторы.
- Подача пара для трассировки труб, чтобы поддерживать течение вязких материалов на асфальтовых заводах, в мазутных трубопроводах, насосах с рубашкой, сетчатых фильтрах и клапанах и обеспечивают защита от замерзания.
- Подача пара к нагревательным валкам для покрытия бумаги, каландрирования, ламинирование, гофрирование и тиснение.
- Подача парового тепла для плит, штампов и форм, используемых для ламинирования
дерево и пластмассы, литье и формование эластомеров и пластмасс, пластмассы
экструзия и отверждение эпоксидных смол и стекловолокна ® материалы.
- Подача пара для комфортного обогрева и увлажнения.
Выбор котла
Паровые котлы Chromalox доступны в следующих диапазонах, чтобы приспособиться к любым процесс или приложение: от 3 до 1620 кВт, от 9 до 4883 фунтов сухого насыщенного пара на час, от 0 до 235 фунтов на кв.
Выбор котла обычно основывается на рабочем давлении (psig) и паропроизводительности. производительность (фунты/час). Когда давление или температура и мощность в киловаттах или фунты/ч. известны потребности в паре, рекомендуемый котел можно определить из следующей Таблице выбора котла. Если эти рабочие параметры неизвестны, свяжитесь с обратитесь в местный офис продаж Chromalox за помощью в расчете потребности в паре. а также рекомендации по выбору парового котла надлежащего размера.
Паровой котел – рекомендации по выбору
Примечания — 1. Mbh является стандартом ASME и ANSI для британских тепловых единиц в час.
Учитывая известное давление и производительность, паровые котлы con-Steam — Руководство по выбору
Продолжайте процесс выбора, ознакомившись с подробными страницами продуктов для моделей
перечислены в прилагаемой таблице.
Паровые котлы — рекомендации по выбору
| Максимум Давление (psig) | Максимум Темп. (°F) | кВт | Описание | Модель | Страница |
|---|---|---|---|---|---|
| 90 | 331 | 3-15 | Компактный | CMB | Д-29 |
| 90 | 331 | 16 — 20 | Особенный | КАС | Д-32 |
| 90 | 331 | 6 — 180 | Вертикальный | КЕС-Б | Д-30 |
| 90 | 331 | 6 — 180 | Нержавеющая сталь | CSSB-A | Д-33 |
| 135 | 358 | 150 — 1620 | Высокая емкость | ЧС | Д-35 |
| 235 | 401 | 6 — 180 | Среднее давление | ЧПЭС-А | Д-37 |
| Д-39 | |||||
| Индивидуальное проектирование и производство | Д-42 | ||||
Преимущества
Моноблочные электрические котлы Chromalox предлагают преимущество электричества в качестве тепла.
источник пара низкого или высокого давления или горячей воды. Строительство и установка
затраты значительно снижаются по сравнению с котлами, работающими на топливе, поскольку топливные баки, дымоходы,
дымоходы, вентиляционные отверстия и сложные трубопроводы, необходимые для котлов, работающих на ископаемом топливе, исключаются.
Комплектные котлы соответствуют всем требованиям соответствующих стандартов UL и CSA. и Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением. Котлы полностью собраны и проверены в условиях эксплуатации на соответствие жестким стандартам качества перед выпуском для отгрузка. Электрические котлы Chromalox готовы к установке и нуждаются только в воде. источник питания и подключение к электросети для быстрого и экономичного производства высококачественной продукции. пар. Возможна эффективность преобразования энергии, приближающаяся к 100%.
Чистота — Отсутствие дыма или продуктов сгорания. Котлы могут быть установлены в нишах, под прилавками или в других ограниченных пространствах.
Простая и безопасная эксплуатация mdash; Большинство электрических котлов можно эксплуатировать. обслуживающим персоналом с минимальной подготовкой.
Быстрый запуск и восстановление — Котлы можно включать и быть до давления в течение нескольких минут. Длительное время прогрева или сложные процедуры запуска не нужны.
Минимальное обслуживание — Электрические котлы требуют только периодического или ежедневная «продувка» для поддержания их работоспособности. (Дополнительный автоматический можно приобрести систему продувки, чтобы обеспечить постоянную надежность планового обслуживания.)
Снижение эксплуатационных расходов — Электрические котлы могут производить пар «по требованию» с использованием автоматически регулируемой электроэнергии. Операционная затраты можно контролировать, уменьшая или устраняя «простой» или «ожидание» работы, когда котел не нужен.
Электрические водогрейные и паровые котлы – общие характеристики
| Модель | Описание | Рабочее давление | Температура (°F) | кВт | Мбх 2 | Номинальное давление сосуда (psig) | Тип соединения |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CMB | Компактный паровой котел | 0 — 90 | 212 — 331 | 3 — 15 | 10 — 51 | 100 | ДНЯО |
| КЕС-Б | Вертикальный паровой котел | 0 — 90 | 212 — 331 | 6 — 180 | 21 — 614 | 100 | ДНЯО |
| КАС | Специальный паровой котел | 0 — 90 | 212 — 331 | 16 — 20 | 55 — 68 | 100 | ДНЯО |
| CSSB-A | Паровой котел из нержавеющей стали | 0 — 90 | 212 — 331 | 6 — 180 | 21 — 614 | 100 | ДНЯО |
| ЧПЭС-А | Вертикальный паровой котел среднего давления | 0 — 235 | 212 — 401 | 6 — 180 | 21 — 614 | 250 | ДНЯО |
| ЧС | Горизонтальный паровой котел большой мощности | 0 — 135 | 212 — 358 | 150 — 1620 | 512 — 5 527 | 150 | NPT и фланцевый |
| ГЧ2 | пароперегреватель | 0 — 150 | 212 — 800 | 1 — 350 | 3 — 1194 | 150 | NPT или фланцевый |
Примечания — См.
раздел «Циркуляционный нагреватель».
Mbh — это стандарт ASME и ANSI для тысячи британских тепловых единиц в час.
Особенности парового котла
- Давление пара до 235 psig
- Температура горячей воды. до 240°F
- Паропроизводительность до 4890 фунтов/ч при 235 фунт/кв. дюйм изб.
- 3 — 1 620 кВт (10 — 5 527 Мбит/ч)
- 120–600 В, 1 и 3 фазы
- Сосуды под давлением из углеродистой или нержавеющей стали ASME Section I Carbon Сталь ASME Раздел IV
- Медь или INCOLOY ® Нагревательные элементы в оболочке
- Механический (поплавок) и/или электронный (зонд) уровень воды и ограничение
- Дополнительные трансформаторы управления, системы подачи воды и продувки Оборудование
- Список третьих сторон (UL, CSA), признание или сертификация
Типовая замкнутая система
Особенности
Электрические паровые и водогрейные котлы Chromalox — это эффективные системы управления энергопотреблением.
со специально разработанными пучками нагревателей, которые обеспечивают максимальный контакт элемента с водой
и равномерная циркуляция. В сосудах под давлением образуется пар низкого или высокого давления.
предназначены для минимизации «переноса» влаги и примесей в
система распределения пара. Бойлеры Chromalox компактны по размеру и имеют
небольшая занимаемая площадь и идеально подходят для приложений «точка использования» в областях
с ограниченным пространством. Они доступны во многих размерах со склада.
Методы нагрева
Большинство применений парового отопления можно разделить на две категории: открытый контур и
замкнутый цикл. В разомкнутой системе отработанный пар и конденсат не утилизируются.
и истощаются в канализацию. Это так называемые «проходные» системы.
и часто используются для стерилизаторов. В замкнутой системе отработанный пар
и конденсат извлекаются и рециркулируются через котел. Замкнутые системы
являются наиболее эффективными и экономичными и рекомендуются для большинства применений.
Надежность — Поддерживается жесткая программа контроля качества для обеспечения соответствия требованиям ASME Code, Underwriters Laboratories, Inc. и техническое задание на проектирование. Каждый котел проверяется под напряжением на работоспособность. соответствие, подвергается испытанию на изоляцию высоким потенциалом, гидростатическое давление тест и должен пройти проверку контроля качества перед выпуском
Дополнительное оборудование
- Возврат конденсата
- Сепараторы продувки
- Вакуумные выключатели
- Подача холодной воды
- Секвенсоры
- Трансформаторы управления
Заказное проектирование
Компания Chromalox может спроектировать и изготовить комплектный электрический пар и горячую воду. Котлы. Свяжитесь с местным офисом продаж Chromalox.
Скачать Руководство по выбору паровых котлов
Основы выбора котла | Консалтинг
Цели обучения
- Ознакомиться с нормами, стандартами и рекомендациями, которые помогут определить характеристики котлов и котельных систем.
- Знайте, какие существуют типы котлов, и понимайте, когда указывать каждый тип.
- Понять, как системы управления влияют на общую конструкцию котла.
Котлы бывают разных размеров, форм и цветов. Они используются для производства горячей воды или пара для технологических процессов или отопления. В этой статье основное внимание будет уделено производству пара, поскольку требования для обоих типов аналогичны до тех пор, пока пар не будет генерироваться внутри барабана.
Кодекс Американского общества инженеров-механиков (ASME) по сосудам под давлением (BPVC), Раздел I, регулирует проектирование, изготовление, установку и эксплуатацию сосудов под давлением (сосудов, в которых вырабатывается пар). BPVC является одним из двух основных параметров, которые потребуются инженерам при проектировании котельных систем. Другой — NFPA 85: Кодекс по системам сжигания котлов и опасностям. NFPA 85 устанавливает требования к топливу и системам сжигания, которые используются для обогрева котла.
Соблюдение обоих правил необходимо для безопасной эксплуатации котла. Материалы будут кратко рассмотрены, так как их выбор определяется технологической жидкостью и ее свойствами.
Большой объем знаний содержится в Разделе I ASME BPVC. В зависимости от типа котла и его компонентов пределы юрисдикции определяются в Разделе I, а остальные требования относятся к ASME B31.1: Кодекс силовых трубопроводов. Общими ограничениями, о которых должны знать инженеры, являются вход воды и выход пара. Лимит поступающей воды для секции I находится на входном штуцере второго запорного клапана от патрубка первой водяной составляющей котла. Это может быть как экономайзер, так и сам барабан. Пределы пара варьируются в зависимости от компонента и ASME BPVC, раздел 1, который необходимо пересмотреть.
NFPA 85 применим к котлам с теплопроизводительностью 12,5 MMBtu/ч и выше. Еще одним важным кодом при проектировании и установке котлов является ASME B31.1. Этот код применим к трубопроводу, соединяющемуся с самим котлом, который не находится под юрисдикцией ASME BPVC Section I.
обслуживание. Сюда входят требования к расходу пара, давлению и температуре, необходимые для учета потерь давления и температуры в системе, включая ожидаемые потери вплоть до соединения котла с обратным клапаном. Требования к расходу пара основаны на конечном использовании плюс потери в системе распределения, включая конденсатоотводчики и утечки.
Понимание потерь в системе и добавление их к фактическому потреблению пара плюс коэффициент роста, обычно 1% в год, поможет определить требуемую выработку пара. Работая с поставщиком котла, инженер может выбрать необходимые гарантированные выходные условия котла.
Трубопроводы и материалы для котлов
Конструкционные материалы будут зависеть от выбранных свойств пара/воды на входе и выходе, а также от потребляемого топлива. Типичными материалами, используемыми в промышленности, являются углеродистая сталь A53-B/C и A106-B/C для питательной воды, топливного газа и пара. Трубы внутри самого котла выбираются производителем котла, но обычно они изготавливаются из углеродистой стали бесшовной конструкции.
Спиральные сварные трубы иногда упоминаются, поскольку их легче изготовить. Однако следует соблюдать осторожность при их использовании в средах, где используется жидкое топливо или топливо из биомассы, поскольку содержащиеся в них сера, натрий и хлорид при сгорании могут повредить трубы, если их не контролировать. Если используется секция пароперегревателя или используется компактный котел с высокой скоростью тепловыделения, материалы могут быть модернизированы углеродом-молибденом или хромомолибденом (хром-молибден). Типичным используемым хромомолибденом является P11, который содержит ~ 1,25% хрома. Материалы барабана выбираются в зависимости от условий эксплуатации, но для котлов с производительностью менее 250 000 фунтов в час обычно используется углеродистая сталь A516-70.
Запасы топлива для котлов
Используемые сегодня виды топлива включают природный газ, мазут № 2, дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы и твердое топливо, включая уголь, биомассу и другие материалы, которые можно смешивать с этими базовыми видами топлива.
Выбор топлива на ранней стадии проектирования важен, потому что поставщик котла выберет горелку на основе выбранного топлива. В дополнение к типу топлива качество выбранного топлива будет влиять на выбор горелки, диапазон регулирования и мощность.
Если подается природный газ, необходимо указать входное давление, температуру и более высокую теплотворную способность. Если газ находится в различных условиях, таких как вовлечение воды, высокое содержание серы или другие изменения состава, это должно быть включено в отчет о топливе для поставщика котла/горелки. Это поможет с выбором горелки, которая соответствует потребностям котла и потребности в предшествующем оборудовании, включая нагреватели, сепараторы и оборудование для контроля давления.
Требуемый КПД котла
Ответственность за определение желаемого КПД котла лежит на инженере и владельце. Обычно это значение составляет около 80% при минимальных рабочих условиях котла. Эффективность измеряется количеством тепла, подаваемого в котел для получения целевой мощности, деленным на идеальное количество подводимого тепла для преобразования целевой массы воды в пар (или горячую воду).
На это влияют несколько факторов, которые инженер должен включить в технические характеристики котла.
Основными факторами, которые часто упускают из виду, являются условия окружающей среды. Среднегодовые условия являются общепринятыми значениями, но для обеспечения эффективности работы в течение всего года необходимо также обеспечить максимальные и минимальные условия окружающей среды. К ним относятся температура, температура по влажному термометру, влажность и любые загрязняющие вещества, связанные с воздухом, которые могут попасть в воздухозаборник.
Загрязняющие вещества могут включать мусор от сбора полевых культур, плавающие семена деревьев, избыточный снег или другие твердые вещества, которые могут быть унесены ветром. Эти элементы, если они известны, могут быть учтены и отфильтрованы. Мусор в воздушном потоке может засорить фильтры и подшипники или добавить неучтенное топливо в горелку, что повлияет на подачу тепла. Некоторые отходы, особенно полевые культуры, содержат натрий и другие компоненты, которые при нагревании становятся липкими и могут закупоривать горелки, прилипать к трубам, создавать точки перегрева, закупоривать газовые пути и ограничивать общую мощность котла.
Водоснабжение котла
Качество водоснабжения оказывает большое влияние на производительность котла. Все поставщики котлов требуют подачи воды, которая соответствует стандартам качества питательной воды котлов ASME и/или Американской ассоциации производителей котлов (ABMA). Эти стандарты качества частично зависят от давления на выходе из котла и определяют параметры питательной воды, которые должен предоставить владелец для выполнения гарантийных требований, предусмотренных производителем котла.
Требуемая питательная вода для котла также должна быть деаэрирована для удаления избыточного кислорода и неконденсирующихся газов перед подачей в котел. Этот процесс требует использования пара низкого давления, обычно называемого «паром привязки». Если этот пар подается котлом, то при проектировании необходимо учитывать паразитную нагрузку. Расход питательной воды, используемый для проектирования, должен определяться на основе мощности котла и связанной с ним скорости продувки котла, обычно от 5% до 8% вырабатываемого пара, плюс запас роста, определенный в ходе расчетов расхода пара.
Трубопровод питательной воды должен обеспечивать подачу в котел максимального расхода, а также избыточного запаса и минимальной потери давления. Выход из деаэратора должен поступать на питательные насосы котла с максимально возможным напором на всасывании. Чистый положительный напор на всасывании (NPSH), доступный для питательного насоса котла, должен быть максимальным. Это снижает требования к мощности насосов. Он также обеспечивает буфер времени на случай перебоя подачи воды на входе в деаэратор и снижает вероятность работы питательных насосов котла в условиях низкого кавитационного запаса, что может привести к кавитации и повреждению рабочего колеса.
Насосы питательной воды котла должны обеспечивать подачу в котел воды под давлением не менее чем на 3% выше рабочего давления в барабане. Необходимо провести оценку маршрута трубопровода от выхода насоса до входа в бочку и рассчитать потери давления, чтобы определить надлежащее давление нагнетания. В случае существующей системы очень важно определить, могут ли существующие насосы снабжать новый котел в удаленном месте, где потери на трение могут быть больше, чем ожидалось.
Спецификация котла должна быть определена заблаговременно.
Работа и конструкция котла должны быть определены до разработки закупочной спецификации. Требования к конструкции, о которых следует помнить, включают в себя выключение котла, управление и техническое обслуживание. Эти элементы, как правило, «известны», но часто не учитываются при проектировании или не продумываются до такой степени, что они включены в предлагаемые опции котла. Уменьшение мощности котла — это просто возможность снизить производительность пара со 100% проектной мощности до определенного минимального значения.
Базовый котел обычно имеет динамический диапазон 4:1, что означает, что он будет способен стабильно работать при 25% максимальной нагрузки. Работа за пределами этого диапазона должна быть указана в спецификациях с любой известной продолжительностью. Производители котлов будут выбирать горелки и площадь поверхности нагрева, чтобы попытаться выдержать сниженную нагрузку при соблюдении требований по выбросам.
Если этот требуемый диапазон труднодостижим, можно предусмотреть клапан выпуска пара, который откроется и выпустит пар либо в расширительный бак, либо в атмосферу через глушитель.
Диапазон регулирования также влияет на максимальную производительность, поскольку владельцы иногда запрашивают более высокие, чем обычно, потоки пара от блоков. Это должно быть определено спецификацией с известным сроком эксплуатации. Типичный запрос составляет 110% от максимальной нагрузки, чтобы обеспечить избыточное производство пара при запуске другого котла. Это часто ограничивается 4 часами и влияет на горелку, блок топливного газа, паропровод, трубу, зону тепловыделения и размер вентилятора. Эти элементы должны быть проверены во всех точках нагрузки, чтобы определить, были ли применены надлежащие условия.
Управление котлом
Управление котлом может быть обязанностью производителя или владельца/инженера. Изготовитель поставляет средства управления, соответствующие разделу I ASME и NFPA 85, но может не учитывать работу нескольких котлов, основные средства управления или требования к отключению, которые являются уникальными для данной площадки.
Обычный запрос заключается в том, чтобы производитель предоставил свою логику управления, а затем владелец / инженер предоставил комментарии к логике, предоставленной для утверждения производителем.
Модификации владельца могут выходить за рамки обычной практики NFPA 85. Рекомендуется ограничить модификации. Любые модификации будут сопровождаться примечаниями/комментариями к логическим схемам от производителя. Пункт, который обычно оспаривается, — это время, связанное с аварийными сигналами до отключения котла. Производители часто включают 6-секундные задержки в эти сигналы тревоги. Эти задержки часто регулируются владельцем, чтобы дать дополнительное время операциям для оценки сигнала тревоги и определения того, могут ли они настроить другие устройства для смягчения условий тревоги. Это соответствует требованиям NFPA, но не всегда является предпочтительным для производителя. Эти изменения должны быть оценены всеми сторонами для обеспечения соблюдения гарантийных условий.
Эксплуатация и техническое обслуживание котлов
Техническое обслуживание является критическим аспектом проектирования, который, как представляется, пересматривается в конце процесса проектирования.
Когда котлы нуждаются в ремонте, а в какой-то момент это произойдет, важна доступность компонентов, к которым часто прикасаются. Могут быть предоставлены строительные леса, подъемники и другие средства временного доступа, но это потребует дополнительного времени и бюджета для любого простоя. Планирование общего обслуживания, такого как ремонт предохранительного клапана, замена трубы задней стенки или проверка/замена шеврона парового (верхнего) барабана, снизит общие затраты и повысит эффективность. Эти элементы могут быть дорогими во время проекта капитальной установки, но со временем они сокращают продолжительность простоев, что компенсирует первоначальный рост затрат.
Другим элементом технического обслуживания, который обычно не учитывается, является доступ к трубам на полу топки котла и обратному газовому тракту. Котлы обычно устанавливаются на плите или небольшом постаменте у каждой опорной балки. Это не позволяет получить доступ под котлом. При негерметичности труб внутри котла пар будет дуть либо в газовый поток, либо на соседние трубы.
Когда котел выключен, эти утечки могут скапливаться на полу. Собравшаяся жидкость либо оседает и разъедает трубки, либо испаряется в виде пара во время запуска. Оба условия могут привести к повреждению поверхности трубы, что приведет к дополнительным утечкам.
Когда требуется ремонт, нет доступа к нижней стороне трубы для сварки, в результате чего требуется замена большего количества труб, чтобы получить доступ ко всем сторонам трубы. Для облегчения ремонта пьедесталы котла можно поднять так, чтобы оставалось 4 фута свободного пространства под самой нижней трубой. Это позволит увеличить высоту тумбы и отрегулировать точку входа стека. Указание этого требования в спецификациях позволит производителю предоставить компоненты и опорную сталь, предназначенные для такого доступа.
Нормы и стандарты проектирования котлов содержат основные рекомендации по применению, проектированию, конструкции и эксплуатации котлов. Эти коды предназначены для того, чтобы направлять инженеров в их задачах, чтобы удовлетворить потребности клиента, обеспечивая при этом безопасную, эффективную и надежную установку.
В то время как эти нормы и стандарты обеспечивают основу для основных требований к котлам, опыт работы с ними и их понимание имеют решающее значение для их надлежащего применения.
Данные HVAC: котлы/котельные установки
- 57% инженеров в настоящее время определяют котлы, системы горячего водоснабжения; 23% планируют указать эти системы в течение следующих 12–24 месяцев. Источник: Инженер-консультант Исследование систем ОВиК и автоматизации зданий 2017
- 52% фирм получили проектную выручку от котлов, систем горячего водоснабжения в прошлом году. Источник: Инженер-консультант Исследование систем ОВиК и автоматизации зданий 2017
Дэвид Гетц — старший менеджер проекта, а Сэм Хафф — старший инженер-механик в компании Burns & McDonnell. За последние 25 лет компания Goetz участвовала в проектировании, строительстве и вводе в эксплуатацию центральной станции кампуса и распределительных проектов, включая многочисленные проекты по замене и установке котлов.