Курс Трубопроводная арматура. Модуль-кейс. Выбор регулирующей арматуры для систем управления групповых котельных
В модуле рассмотрена возможность модернизации регулирующей арматуры в групповых котельных. Рассматриваются групповые котельные, оснащённые чугунно-секционными водогрейными котлами «Энергия-3М». Рассмотрен выбор регулирующей арматуры в контурах регулирования: температуры воды, на выходе котла, разрежения в топке котла, давления воды в системе.Показаны анализ замены и модернизации арматуры и схема реализации управления арматурой. Демонстрируется расчёт и моделирование регулирующей арматуры с применением программного обеспечения Nelprof с проведением оптимизации выбора регулирующей арматуры для контура регулирования температуры воды на выходе котла, с разработкой спецификации технических средств автоматизации с учетом низкой автоматизации котельной и необходимости обеспечения наиболее дешевого варианта выбранной арматуры и автоматики котельных.
Книга издана в 2022 году.
Читать Курс Трубопроводная арматура. Модуль-кейс. Выбор регулирующей арматуры для систем управления групповых котельных онлайн беплатно
Введение
Решение проблемы модернизации старых групповых котельных является довольно актуальной задачей, поскольку произвести замену старой групповой котельной на современную блок-модульную в межотопительный период является сложной задачей. Развёртывание мобильной блок-модульной на время замены групповой котельной, может не покрыть нужды жилых домов. Поэтому модернизация регулирующей арматуры, а, возможно, и последующая модернизация систем автоматического управления позволит модернизировать старые групповые котельные до хорошего уровня.
В модуле рассмотрена возможность модернизации систем управления групповых котельных на основе выбора современной регулирующей арматуры. Рассматриваются групповые котельные, оснащённые чугунно-секционными водогрейными котлами «Энергия-3М».
Рассмотрен выбор следующей регулирующей арматуры в контурах регулирования:
– Арматура в контуре регулирования температуры воды на выходе котла.
– Арматура в контуре регулирования разрежения в топке котла.
– Арматура в контуре регулирования давления воды в системе.
Произведён анализ замены и модернизации арматуры.
Предложена схема реализации управления арматурой.
Произведён расчёт и моделирование регулирующей арматуры с применением программного обеспечения Nelprof 6.2.11 [1].
С учётом расчёта был выявлен оптимальный выбор регулирующей арматуры для контура регулирования температуры воды на выходе котла. Для этого была проанализирована арматура ряда производителей и представлена спецификация технических средств автоматизации.
Работа выполнена с учётом низкой автоматизации котельной, поэтому вариант модернизации регулирующей арматуры прорабатывался с учётом возможной модернизацией автоматики котельной.
1. Описание групповой котельной
1.1 Технические характеристики котельной
Групповая котельная предназначена для теплоснабжения группы домов или комплекса общественных зданий. Котельная располагается в отдельно стоящем здании и находится обычно вблизи отапливаемых домов, в более редких случаях котельные располагаются в оборудованных подвальных помещениях или быстровозводимых пристройках. В последних двух вариантах расположения, как правило, устанавливаются современные модульные жаротрубные котлы, если это не было предусмотрено при постройке здания.
В домовых и групповых котельных устанавливаются чугунные котлы различных типов, стальные жаротрубные котлы, такие как: «Универсал-6»; «Отопитель-1»; «Энергия-3М»; «Братск-1Г»; «Факел»; «Logano GE515» (современный котёл); «Минск-1»; «Тула-3»; Котел КЧВа.
Рассматриваемая групповая котельная состоит из 6 котлов: «Энергия-3М».
Теплопроизводительность: 0,615 МВТ (0,529 Гкал/ч).
Разрешённое давление: 0,6 МПа.
Максимальная температура: +95°С (ограничена автоматикой безопасности).
Автоматика безопасности АГОК-66.
Схема групповой котельной представлена на рис. 1-1.
Рис. 1-1. Схема групповой котельной
Обозначения: ВК-1…ВК-6 – водогрейные котлы «Энергия-3М».
Котельная обладает единым контуром с потребителем и предназначена только для отопления.
Принцип действия котельной
Газ поступает на запальное устройство и воспламеняется, затем оператор производит открытие газовой заслонки и происходит воспламенение основной горелки.
Горелка представляет собой заваренную с одного конца трубу с множеством перфорированных отверстий, расположенных в стороне, обращённой к топочному пространству. Горелки бывают однорожковые и двухрожковые.
Воздух подаётся в топочную камеру через пропорционер и колосниковую решётку.
Принцип действия пропорционера заключается в подачи воздуха, соответствующему давлению газа, подаваемому на горение. Для этого импульсная трубка после газовой заслонки подсоединяется к камере пропорционера и давит на мембрану с жёсткой платформой в центре с закреплённым штоком, отрывающим воздушные заслонки, так же имеет окна для ручной подстройки. Далее воздух нижним дутьём поступает через колосниковую решётку на горение.
Тяга в котле естественная. До замены арматуры она регулировалась шиберными задвижками вручную по средствам троса, противовеса и винтового зажима.
Вода в секциях нагревается и при помощи циркуляционных насосов, расположенных на обратном трубопроводе, и циркулирует по контуру сети отопления, далее уходит к потребителям через прямой трубопровод и возвращается от потребителей через обратный трубопровод обратно в котельную.
Для компенсации теплового расширения воды, а также для предотвращения срабатывания автоматики безопасности по параметру «давление в сети максимальное» при несогласованном перекрытии сети отопления на одном из участков сети, установлен расширительный бак.
Принцип действия расширительного бака заключается в том, что в верхней его половине создаётся воздушная подушка с давлением, равным давлению воды в контуре, и при повышении давления воды переходит в расширительный бак и сжимает воздушную подушку, при обратном снижении давления вода под действием давления воздуха переходит обратно в контур.
Для компенсации потерь воды в системе вследствие утечек, к обратному трубопроводу до группы циркуляционных насосов подсоединён трубопровод подпитки.
