RU117586U1

RU117586U1 - STATIONARY WATER BOILER

Info

Publication number: RU117586U1
Application number: RU2011136447/06U
Authority: RU
Inventors: Людмила Ивановна Прусс; Олег Владимирович Горо
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Электроаппарат"
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2012-06-27

Abstract

Стационарная водогрейная котельная для подачи горячей воды в системы горячего водоснабжения и отопления производственных зданий и жилых помещений, включающая водогрейные котлы, работающие на газообразном топливе, сетевые питающие насосы и распределительные коллекторы этих систем, двухконтурную схему соединения обратного и подающего сетевых трубопроводов, соединенных между собой теплообменниками, сетевые и циркуляционные насосы этих контуров, фильтр очистки обратной воды системы отопления, отличающаяся тем, что котельная содержит три автоматизированных водогрейных котла, каждый из которых снабжен индивидуальной дымовой трубой, работающих в каскадном режиме одновременно или порознь по температурно-зависимому графику и оборудованных многорежимными модулируемыми газовыми горелками, при этом система горячего водоснабжения содержит сдвоенный питающий насос, с частотным управлением, теплообменники выполнены пластинчатыми, а в качестве фильтра очистки обратной воды системы отопления использован электромагнитный сетевой фильтр. Stationary hot water boiler room for hot water supply to hot water supply and heating systems of industrial buildings and residential premises, including hot water boilers operating on gaseous fuel, network feed pumps and distribution manifolds of these systems, a two-circuit connection diagram of return and supply network pipelines interconnected by heat exchangers , network and circulation pumps of these circuits, a filter for purifying the return water of the heating system, characterized in that the boiler room contains three automated hot water boilers, each of which is equipped with an individual chimney, operating in cascade mode simultaneously or separately according to a temperature-dependent schedule and equipped with multi-mode modulating gas burners, while the hot water supply system contains a double feed pump, with frequency control, heat exchangers are made of plate, and as a filter for cleaning the return water of the heating system, n electromagnetic power filter.

Description

Полезная модель относится к области теплотехники, преимущественно к конструкциям водогрейных котельных, которые предназначены для подачи горячей воды в магистрали систем горячего водоснабжения и отопления производственных зданий и жилых помещений.The utility model relates to the field of heat engineering, mainly to the designs of hot-water boiler houses, which are designed to supply hot water to the mains of hot water supply and heating of industrial buildings and residential premises.

Известна котельная установка с паровым котлом, работающая на жидком или газообразном топливе (Н.П.Онищенко «Эксплуатация котельных установок», М., «Агропромиздат», 1987 г., стр.10, рис.2). Котельная содержит топку с газомазутными горелками, воздухоподогреватель, накопитель запаса воды, экономайзер, пароперегреватель, сепаратор, питательные насосы, регулировочные устройства, запорную арматуру, контрольно-измерительные приборы и автоматику.A well-known boiler installation with a steam boiler, operating on liquid or gaseous fuel (NP Onishchenko "Operation of boiler plants", M., "Agropromizdat", 1987, p. 10, Fig. 2). The boiler room contains a furnace with gas-oil burners, an air heater, a water storage tank, an economizer, a superheater, a separator, feed pumps, adjusting devices, shut-off valves, instrumentation and automation.

Такие сложные по конструкции котельные предназначались для жизнеобеспечения (в части снабжения горячей водой и теплом) больших производственных площадей, жилых микрорайонов, социальных объектов. При них содержался многочисленный штат обслуживающего персонала для эксплуатации и ремонта тепловых сетей и коммуникаций горячего водоснабжения, поэтому в настоящее время такие котельные больше не проектируются.Such boiler houses, complex in design, were intended for life support (in terms of supplying hot water and heat) to large production areas, residential neighborhoods, and social facilities. They kept a large staff of maintenance personnel for the operation and repair of heating networks and hot water communications, therefore, at present, such boiler rooms are no longer being designed.

Известны более простые по схеме действия и более экономичные конструкции стационарных водогрейных отопительных котельных, предназначенных для получения горячей воды заданных параметров. Эти котельные, работают обычно по прямоточному принципу с постоянным расходом воды, поэтому они могут выполнять как функции отопительно-производственных котельных в качестве основного источника горячей воды и обеспечения теплоснабжения, так и питать действующие магистрали тепловых сетей жилого сектора (А.А.Ионин и др. «Теплоснабжение», М., «Стройиздат», 1981 г. стр.282). Котельная содержит водогрейный котел, включенный между обратным и подающим сетевыми трубопроводами, сетевой насос, включенный в обратный сетевой трубопровод, параллельно включенный трубопровод рециркуляции, с циркуляционным насосом и регулирующим органом и регулируемую перемычку, соединяющие обратный и подающий сетевые трубопроводы.Known simpler in the scheme of action and more economical designs of stationary hot-water heating boiler houses designed to produce hot water of specified parameters. These boiler houses usually operate on a once-through basis with a constant flow of water, therefore they can perform both the functions of heating and production boiler houses as the main source of hot water and provide heat supply, and also feed the existing heating mains of residential heating networks (A.A. Ionin et al. . "Heat supply", M., "Stroyizdat", 1981, p. 282). The boiler room contains a hot water boiler connected between the return and supply network pipelines, a network pump included in the return network pipeline, a parallel recirculation pipeline, with a circulation pump and a regulating body, and an adjustable jumper connecting the return and supply network pipelines.

Недостатком такой котельной является сложность тепловой схемы и низкая ее надежность.The disadvantage of such a boiler room is the complexity of the thermal circuit and its low reliability.

Известна отопительная котельная по патенту на полезную модель №61393, включающая водогрейный котел, включенный между обратным и подающим сетевыми трубопроводами и сетевые насосы. При этом обратный и подающий сетевые трубопроводы выполнены двухконтурными, соединенными между собой теплообменниками, а сетевые насосы включены в обратных трубопроводах в каждом из контуров.Known heating boiler according to the patent for utility model No. 61393, including a boiler, connected between the return and supply network pipelines and network pumps. In this case, the return and supply network pipelines are double-circuit, interconnected by heat exchangers, and the network pumps are included in the return pipelines in each of the circuits.

Недостатком такой конструкции является невысокий КПД применяемого котельного оборудования и невозможность регулирования мощности горелок в зависимости от окружающей температуры.The disadvantage of this design is the low efficiency of the boiler equipment used and the inability to control the power of the burners depending on the ambient temperature.

Задача полезной модели - минимизировать затраты на теплоснабжение, применяя высокоэкономичное котельное оборудование с высоким уровнем автоматизации и экологической безопасностью.The objective of the utility model is to minimize heat supply costs by using highly economical boiler equipment with a high level of automation and environmental safety.

Технический результат полезной модели стационарной водогрейной котельной заключается в следующих преимуществах перед ее аналогами.The technical result of a useful model of a stationary boiler house is the following advantages over its analogues.

- минимальные затраты на теплоснабжение, благодаря высокому КПД котельного оборудования и применению современной теплоизоляции;- minimum heat supply costs, due to the high efficiency of boiler equipment and the use of modern thermal insulation;

- минимальные затраты на теплоснабжение, благодаря высокой степени автоматизации, позволяющей регулировать подачу тепла в зависимости от температуры наружного воздуха;- minimum heat supply costs, due to the high degree of automation that allows you to adjust the heat supply depending on the outside temperature;

минимальное количество обслуживающего персонала, благодаря возможности работы без оператора;minimum number of staff, thanks to the ability to work without an operator;

- безопасность эксплуатации, благодаря повышенным требованиям к надежности оборудования, реализованным в системе защиты;- safety of operation, due to the increased requirements for equipment reliability implemented in the protection system;

- экологическая безопасность, благодаря низкой концентрации окислов углерода и азота в дымовых выбросах;- environmental safety, due to the low concentration of carbon and nitrogen oxides in flue emissions;

- простота и легкость обслуживания;- simplicity and ease of maintenance;

Указанная цель достигается конструкцией и схемой работы заявляемой полезной модели стационарной водогрейной котельной, включающей водогрейные котлы, работающие на газообразном топливе, сетевые питающие насосы и распределительные коллекторы этих систем, двухконтурную схему соединения обратного и подающего сетевых трубопроводов, соединенных между собой теплообменниками, сетевые и циркуляционные насосы этих контуров, фильтр очистки обратной воды системы отопления. Котельная содержит три автоматизированных водогрейных котла, каждый из которых снабжен индивидуальной дымовой трубой, работающих в каскадном режиме одновременно или порознь по температурно-зависимому графику и оборудованных многорежимными модулируемыми газовыми горелками. Система горячего водоснабжения содержит сдвоенный питающий насос с частотным управлением, теплообменники выполнены пластинчатыми, а в качестве фильтра очистки обратной воды системы отопления использован электромагнитный сетевой фильтр.This goal is achieved by the design and operation scheme of the inventive utility model of a stationary hot water boiler, including gas-fired boilers, network feed pumps and distribution manifolds of these systems, a double-circuit connection circuit of the return and supply network pipelines interconnected by heat exchangers, network and circulation pumps of these circuits, a filter for cleaning the return water of the heating system. The boiler room contains three automated hot water boilers, each of which is equipped with an individual chimney, operating in cascade mode simultaneously or separately according to a temperature-dependent schedule and equipped with multi-mode modulated gas burners. The hot water supply system contains a dual frequency-controlled feed pump, plate-shaped heat exchangers, and an electromagnetic line filter is used as a filter for cleaning the return water of the heating system.

На рисунке изображена блок-схема заявляемой полезной модели стационарной водогрейной котельной.The figure shows a block diagram of the claimed utility model of a stationary boiler room.

Стационарная водогрейная котельная (см. рисунок) включает в себя следующие агрегаты: автоматизированные водогрейные котлы 1 с модулируемыми газовыми горелками 10, сетевые насосы отопления 2 (два рабочих, два резервных), распределительные коллекторы горячего водоснабжения 3 и системы отопления 4, электромагнитный сетевой фильтр 5 обратной воды системы отопления (грязевик) сдвоенный насос горячего водоснабжения 6 (один рабочий, один резервный), теплообменники горячего водоснабжения 11, а также условно не показанные на блок-схеме: циркуляционные насосы подачи воды из теплообменников в водогрейные котлы, насосы подпитки внутреннего и наружного контуров исходной водой, запорную арматуру, регулировочные приборы и средства КИПиА.The stationary hot water boiler room (see the figure) includes the following units: automated hot water boilers 1 with modulated gas burners 10, network heating pumps 2 (two workers, two standby), hot water distribution manifolds 3 and heating systems 4, electromagnetic power filter 5 return water of the heating system (sump) dual hot water pump 6 (one working, one standby), hot water heat exchangers 11, as well as conditionally not shown in the flowchart: circulating f pumps for supplying water from heat exchangers to boilers, feed pumps for internal and external circuits with initial water, shutoff valves, control devices and instrumentation.

Отвод дымовых газов от каждого котла 1 в атмосферу предусмотрен в индивидуальные металлические дымовые трубы 8, смонтированные на опорной площадке 9.The removal of flue gases from each boiler 1 into the atmosphere is provided in individual metal chimneys 8 mounted on a supporting platform 9.

Особенности и преимущества агрегатов заявленной полезной модели стационарной водогрейной котельной заключаются в следующем:Features and advantages of the units of the claimed utility model of a stationary boiler house are as follows:

1. В котельной используются три автоматизированных водогрейных котла, которые работают в каскадном режиме по температурно-зависимому графику. Тип котлов: жаротрубно-дымогарные, горизонтальные с трехходовым движением газов. Первый ход котла образован жаровой трубой и поворотной камерой, второй и третий ход образуют дымогарные трубы конвективной части котла. Автоматика котлов обеспечивает отопление и горячее водоснабжение потребителей в зависимости от температуры воздуха на улице и нагрузки. Одновременно в работе может находиться один, два или три котла.1. The boiler house uses three automated hot water boilers that operate in cascade mode according to a temperature-dependent schedule. Type of boilers: fire tube and smoke, horizontal with three-way gas movement. The first stroke of the boiler is formed by a flame tube and a rotary chamber, the second and third strokes form smoke tubes of the convection part of the boiler. Automation of boilers provides heating and hot water supply to consumers depending on the outdoor temperature and load. At the same time, one, two or three boilers can be in operation.

2. Котлы оборудованы многорежимными модулируемыми газовыми горелками моноблочного типа, позволяющими максимально экономить газ за счет регуляции мощности горения, так как в течение всего отопительного сезона лишь 15-20% времени необходимо для эксплуатации котлов на полную мощность. Такой тип горелок предполагает плавное регулирование мощности, что в свою очередь даст возможность более гибко, по сравнению с газовыми горелками других типов, реагировать на температурное изменение теплоносителя и максимально экономно расходовать энергоресурс.2. The boilers are equipped with multi-mode modulated gas burners of a single-block type, which allow to save gas as much as possible due to the regulation of the burning power, since during the entire heating season only 15-20% of the time is required to operate the boilers at full capacity. This type of burner requires smooth power control, which in turn will make it possible to more flexibly, in comparison with gas burners of other types, respond to temperature changes in the coolant and maximize energy efficiency.

3. Теплообменники горячего водоснабжения выполнены пластинчатыми, что, в сравнении с трубчатыми теплообменниками, обеспечивают более мощную отдачу тепла потребителям, что особенно важно в зимнее время, чтобы в случае аварийной ситуации не «разморозить» систему отопления.3. Hot water heat exchangers are plate-type, which, in comparison with tubular heat exchangers, provides a more powerful heat transfer to consumers, which is especially important in winter time so that in case of an emergency not to “defrost” the heating system.

4.Сетевой фильтр обратной воды системы отопления - электромагнитного типа, что обеспечивает более качественную очистку воды от грязи и ржавчины, особенно при эксплуатации изношенных и подверженных коррозии труб.4. The network filter for the return water of the heating system is of the electromagnetic type, which provides better cleaning of water from dirt and rust, especially during operation of worn and corroded pipes.

5. В контуре горячего водоснабжения установлен сдвоенный насос с частотным управлением, что позволяет значительно экономить электроэнергию.5. A dual-pump with frequency control is installed in the hot water supply circuit, which can significantly save energy.

6. Установка индивидуальных дымовых труб в сочетании с модулируемыми газовыми горелками, поддерживает низкую температуру отходящих газов, исключает в них содержание оксидов углерода и азота, что значительно улучшает экологические характеристики котельной.6. The installation of individual chimneys in combination with modulated gas burners maintains a low temperature of the exhaust gases, eliminates the content of carbon and nitrogen oxides in them, which significantly improves the environmental performance of the boiler room.

7. Для изоляции труб систем отопления и горячего водоснабжения применены трубки «Армофлекс», которые по своим экологическим свойствам значительно лучше минеральной ваты.7. For insulation of pipes of heating systems and hot water supply, Armoflex pipes were used, which are much better than mineral wool in their environmental properties.

8. В оборудовании котельной предусмотрено наличие автоматической установки умягчения исходной воды и автоматической установки фильтрации и обезжелезивания, что значительно улучшает показатели воды, циркулирующей в системе.8. In the boiler room equipment, an automatic installation for softening the source water and an automatic installation for filtering and deferrization are provided, which significantly improves the performance of the water circulating in the system.

9. Котельная полностью автоматизирована и может обеспечить бесперебойную работу своего оборудования без постоянно действующего персонала. В зависимости от погоды автоматическое управление котельной обеспечивает работу оборудования по температурному графику. В схеме предусмотрен вывод аварии и основных показателей температуры, давления, расхода воды и газа на пульт диспетчера. Возможен так же вывод сигнала в режиме реального времени на отдельно стоящий монитор по кабельной линии до 1000 м или по каналу GSM на любое расстояние.9. The boiler room is fully automated and can ensure the smooth operation of its equipment without permanent personnel. Depending on the weather, the automatic control of the boiler house ensures the operation of the equipment according to the temperature schedule. The scheme provides for the conclusion of the accident and the main indicators of temperature, pressure, water and gas flow to the dispatcher's console. It is also possible to output a signal in real time to a freestanding monitor via a cable line up to 1000 m or via GSM channel at any distance.

Тепловая схема котельной представляет собой двухконтурную, четырехтрубную (с учетом горячего водоснабжения) закрытую систему теплоснабжения и работает следующим образом.The thermal scheme of the boiler room is a double-circuit, four-pipe (taking into account hot water supply) closed heat supply system and works as follows.

Контур обратной воды (наружный)Return water circuit (external)

Сетевая вода из теплосети (обратная вода), пройдя электромагнитный фильтр 5 и узел учета поступает на всасывание сетевыми насосами 2, которыми подается в теплообменники 11, где она нагревается до необходимой температуры. Пройдя узел учета вода подается в теплосеть потребителю (прямая вода).Mains water from the heating network (return water), having passed the electromagnetic filter 5 and the metering unit, is fed to the suction by the network pumps 2, which are supplied to the heat exchangers 11, where it is heated to the required temperature. Having passed the metering unit, water is supplied to the consumer’s heating system (direct water).

Контур рециркуляции (внутренний)Recirculation loop (internal)

Циркуляционными насосами внутреннего контура вода из теплообменников 11 подается в котлы 1. Греющая вода от котлов 1 подается обратно в теплообменники 11.The circulation pumps of the internal circuit, the water from the heat exchangers 11 is supplied to the boilers 1. The heating water from the boilers 1 is fed back to the heat exchangers 11.

Контур горячего водоснабжения (наружный)Hot water circuit (outdoor)

Часть исходной воды отбирается на два теплообменника 11, где она нагревается и, пройдя узел учета, сдвоенным насосом 6 подается потребителю. Неиспользованная потребителем вода возвращается в котельную (в теплообменники 11) насосом циркуляции горячего водоснабжения.Part of the source water is taken to two heat exchangers 11, where it is heated and, after passing through the metering unit, it is supplied to the consumer by a dual pump 6. Unused water is returned to the boiler room (to heat exchangers 11) with a hot water circulation pump.

Использование полезной модели стационарной водогрейной котельной позволит минимизировать затраты на теплоснабжение, повысить эффективность работы котельной, обеспечить высокий уровень автоматизации и экологическую безопасность дымовых выбросов.Using the utility model of a stationary hot-water boiler house will minimize the cost of heat supply, increase the efficiency of the boiler room, ensure a high level of automation and environmental safety of smoke emissions.

Claims

Stationary hot-water boiler house for supplying hot water to hot water supply and heating systems of industrial buildings and residential premises, including gas-fired boilers, network feed pumps and distribution manifolds of these systems, two-circuit connection circuit for return and supply network pipelines interconnected by heat exchangers , network and circulation pumps of these circuits, a filter for cleaning the return water of the heating system, characterized in that the boiler room contains For automated hot water boilers, each of which is equipped with an individual chimney, operating in cascade mode simultaneously or separately according to a temperature-dependent schedule and equipped with multi-mode modulated gas burners, the hot water supply system includes a dual feed pump, with frequency control, plate-type heat exchangers, and an electromagnetic line filter is used as a filter for cleaning the return water of the heating system.