RU30935U1 - Блочная автоматизированная котельная установка - Google Patents

Description

БЛОЧНАЯ АВТОМАТИИРОВАННАЯ КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Предлагаемая полезная модель относится к водяным системам

отопления и горяего водоснабжения и может быть использована для обогрева внутренних объемов зданий.

Известна котельная установка (См. патент РФ № 2075009 М.кл. F 22В 33/18, пр.29.06.95, опубл. 10.03.95), содержащая котел, на воздуховоде дутьевого воздуха и газоходе которого установлены контактные тешюмассообменные аппараты с орошающими устройствами, поддонами и расположенными между ними рабочими объемами, причем поддон контактного аппарата воздуховода подключен к орошающему устройству контактного аппарата газохода и на линии подключения установлен регулятор расхода, соединенный с датчиком уровня, установленным в поддоне контактного аппарата воздуховода, а поддон контактного аппарата газохода подключен к орошающему устройству контактного аппарата воздуховода и на линии подключения установлен регулятор расходу соединенный через блок управления с датчиками температуры, установленными в поддоне и за орошающими устройствами по ходу воздуха контактного аппарата воздуховода, поддон контактного аппарата газохода подключен рециркуляционной линией к своему :

Ј 0 О 2 I 18fl 18

М.кл.Р24О1/22 F 22В 13/18 орошающему устройству через регулятор расхода, соединенный с блоком

управления, кроме того, установка дополнительно содержит электролизер, подключенный входным и выходным своими патрубками соответственно к поддону и рабочему объему контактного аппарата воздуховода, и контактный тепломассообменный аппарат с орошающим устройством и поддоном, причем входной и выходной, газовые патрубки которого соответственно подключены к выходному и входному патрубком контактного аппарата воздуховода, а орошающее устройство и поддон - к источнику холодной воды и потребителю горячей воды.

Недостатками известной установки являются низкие функциональные возможности, надежность, эффективность и техника безопасности, высокая взрывоопасность, недолговечность, отсутствие мобильности.

Указанные недостатки обусловлены конструктивными признаками известного технического решения.

Известна также принятая за прототип блочная автоматизированная котельная установка (см. Свидетельство РФ на полезную модель № 22222 М.Кл. F24D 1/22, F22B 13/18, пр.21.11.2001, опубл. 10.03.2002), содержащая трубопроводы, котел, дымовую трубу, теплообменники, блок управления, регулятор расхода, причем оборудование размещено, по меньшей мере, в двух блоках и она содержит, как минимум, два котла, оснащенных газовыми горелками, газопроводами, насосами, установкой обработки воды для предотвращения образования кальциевых отложений,

Jj®9l) 2 снабженной дозатором с насосом, связанным посредством регулятора

расхода с трубопроводом подпитки, системой сигнализации утечки топливного газа и наличия окиси углерода в котельной, запорнопредохранительным клапаном, установленным на входе газопровода с возможностью закрытия при отключении электроэнергии, сблокированным с упомянутой системой сигнализации утечки топливного газа и наличия окиси углерода в котельной и пожарной сигнализацией, а блок управления выполнен в виде вводнораспределительного устройства с автоматами включения резерва (АВР) и шкафа управления.

Недостатком известной установки является низкие функциональные возможности, надежность, эффективности и техника безопасности, недолговечность, отсутствие мобильности.

Этот недостаток обусловлен конструктивными особенностями.

Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в расширении функциональных возможностей, повышении надежности, долговечности, техники безопасности и эффективности, повышении мобильности.

Указанный результат достигается тем, что в известной блочной автоматизированной котельной установке, содержащей размещенное, по меньшей мере, в двух блок -боксах оборудование, включающее оснащенные газовыми горелками, газопроводами и насосами котлы, трубопроводы, дымовую трубу, теплообменники, блок управления,

JR& Unit

з регулятор расхода, линию водоподготовки с установкой обработки воды,

системой сигнализации утечки топливного газа и наличия окиси углерода в котельной, запорно-предохранителъным клапаном, установленным на входе газопровода с возможностью закрытия при отключении электроэнергии, сблокированным с упомянутой системой сигнализации утечки топливного газа и наличия окиси углерода в котельной и пожарной сигнализацией и блок управления, выполненный в виде вводнораспределительного устройства с автоматами включения резерва (АВР) и шкафа управления, согласно полезной модели, линия водоподготовки выполнена из последовательно - параллельно соединенных между собой подогревательных контуров, причем первый контур включает в себя соединенные трубопроводами котлы, водо-водяные подогреватели и циркуляционные насосы, второй контур включает соединенные водоводяные подогреватели и насосы сетевой воды, а установка обработки воды содержит установленную перед ионообменным устройством ультра фильтрационную установку, соединенную на входе с линией подпитки и обратным трубопроводом сетевой воды, при этом линия исходной воды соединена с линией обратной сетевой воды перед питающими насосами, на входе линии подпитки установлены насосы, причем насосное оборудование и подогреватели сетевой и горячей воды установлены в количестве не менеее двух.

JffiD&lJfCI

4

Выгюлншие линии юдсяюдготовки ш тсяедовательно - параллельно сседвденнькмеэкдусобсйподоф себя соеданенные трубопровода

насосы, а шорой контур включает соединенные водо-водяные годогреватели и насосы сетевой воды, обеспечивает повышение эффекшвносш котельной за счет более полной деаэрации питательной юды. При двухступенчатом нагреве уменьшается количество горячей воют, идущей на подогрев, это уменьшает нагрузку ш теплообменники за счет того, что первая ступень обеспечивает нагрев исходной воды до 20-30°С, а вторая даследующий нагрев до 70°С. Это с)беспечивает защиту нагреваемькповерхностшкотд трубопроводов и запорной арматуры от коррозии за счет деаэрации питательной воды и повьодаетнадежнсса работа ксоелшод 15%.

Выполнение установки обработки юды в виде установленной перед ионообменным устройством ультрафвдьтращкэеной установки, соединенной на входе с линией Еквдншсииобратньвдтрубоарою

- очистку воды от взвешенных частиц и соединений железа за счет перевода двухвалентного закисного железа в нерасттюримсе трехвалешное сжиоюе и его га контура теплового водоснабжения в канализацию, что обеспечивает увеличение срока службы оборудования теплового водоснабжения и оборудования водонодгоювки за счет исключения образования отложений;

-холодную стерилизацию воды горячего водоснабжения, т.е. ее

обеззараживание без применения хлорирования, озонирования и других достаточно сложных и дорогостоящих устройств;

-возможность обеспечения работы котельной в условиях дефицита воды в линии хозяйственно- питьевого водоснабжения, так как для питания установки применима вода поверхностных источников, благодаря тому, что с помощью ультрафильтрации из воды удаляются различные органические соединения, в том числе и нефтепродукты.

Соединение линии исходной воды с линией обратной сетевой воды перед питающими насосами обеспечивает предварительный подогрев воды без усложнения конструкции котельной и без необходимости установки дополнительного теплообменного оборудования. Это обеспечивает снижение начальных затрат и уменьшение габаритов устанавливаемого в блок-боксе оборудования.

Установка на входе линии подпитки насосов позволяет обеспечить работу котельной при пониженном давлении в линии хозяйственно питьевого водоснабжения. Кроме того, применение входных насосов позволяет решать проблему подачи воды из поверхностных источников водоснабжения. Одновременно обеспечивается необходимое давление при фильтровании исходной воды при водоподготовке.

Установка насосного оборудования и подогревателей сетевой и горячей воды в количестве не менеее двух позволяет обеспечить безотказную работукотельной при отказе одного из насосов. При этом возможно включение дополнительного насоса при пиковых и аварийных

ситуациях, что расширяет функциональные возможности котельной.

По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию новизна.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность полезной модели, может быть многократно использована в производстве различных модификации блочных автоматизированных котельных установок с получением технического результата, заключающегося в повышении эффективности и надежности, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию промышленная применимость.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется примером конкретного выполнения, где на фиг.1 изображена гидравлическая схема автоматизированной котельной в блочном исполнениии; на фиг. 2 изображена схема расположения оборудования и на фиг.З изображен блокбокс (поперечное сечение).

Блочная автоматизированная котельная установка состоит из четырех блок-боксов 1, 2, 3 и 4. В блоке 1 установлен котел стальной водогрейный 5 типа КСВ-3,0 в комплекте с газовой горелкой 6, вводнораспределительное устройство 7 с автоматами включения резерва (с АВР) и шкаф управления 8

7 В блоке 2 установлены сетевые насосы 9 и 10 системы отопления I

контура (рабочий и резервный), теплообменники пластинчатые 11,12 и 13 (рабочие и резервный).

В блоке 3 установлены котел стальной водогрейный 14 типа КСВ3,0 в комплекте с газовой горелкой 15 и насосы сетевые II контура для отопления 16 и 17.

В блоке 4 установлены теплообменники 18,19 и 20 и насосы 21 и 22 для системы горячего водоснабжения для системы П контура, установка водоподготовительная, включающая установку обработки воды Комплексен 23 для предотвращения образования кальциевых отложений на греющих поверхностях котлов 5 и 14, бак расширительный 24, бак подпиточный 25, установка ультрафильтрационная 26 типа Таммел (безнасосная схема), либо УМО (оснащенная предфилътром, собственными рециркуляционным и подпиточными насосами и системой автоматики).

Приготовление горячей воды в котельной выполнено по двухконтурной схеме. Нагрев сетевой воды для отопления и горячего водоснабжения производится во вторичном контуре до температуры 9570 °С. В составе основного оборудования котельной предусмотрена эксплуатация одного или двух котлов 5 и 14 в зависимости от тепловой нагрузки и расхода горячей воды.

))t

8

первого контура установлены сетевые насосы 9 и 10. Регулировка температуры теплоносителя на выходе из котельной осуществляется с помощью регулирующего клапана 28. Для учета параметров теплоносителя, тепловой энергии и горячего водоснабжения в котельной установлен единый многофункциональный многоканальный комплекс: теплосчетчик - регистратор 29 типа «Взлет- TCP . Котельная может работать в летнем режиме, т.е. только на систему горячего водоснабжения, при этом наружная тепловая сеть отключается и теплоноситель готовится в одном из котлов 5 или 14. Подпитка тепловой сети осуществляется водой из водопровода 27 только после пропускания ее через мембранную ультрафильтрационную установку 26. Это обеспечивает медико- санитарные нормы на горячую воду, так как при мембранной обработке достигается «холодная стерилизация исходной воды. Подача из установки для обработки воды «Комплексов комплексобразующих химических соединений- «комплексонов в воду для питания котлов производится насосом- дозатором реагента 30. Каждый из блок-боксов 1,2,3,4 котельной установки имеет основание 31, каркас 32, стеновые панели 33 и кровлю 34, выполненную из стеновых панелей и покрытую сверху профнастилом 35. На кровле установлены вентиляционные дефлекторы 36. В стеновых панелях 33 на стенах блокбоксов установлены жалюзийные решетки 37. Котлы стальные водогрейные 5 и 14 связаны через газоходы 38 и 39 с дымовой трубой 40, по которой происходит удаление дымовых газов. Дымовая труба 40 и

J&IW газоходы 38 и 39 теплоизолированы матами из минеральной ваты.

Трубопроводы для холодной воды в котельной выполнены из стальных труб, а для горячего водоснабжения - из оцинкованных и теплоизолированы вспененным полиэтиленом и закреплены на каркасах 32 блок-боксов. Газ к газовым горелкам 6 и 15 поступает из газопровода среднего, давления 41. На вводе газопрововода установлен запорный орган в виде шарового крана 42, газовый фильтр 43, электромагнитный клапан 44 нормально-закрытый фланцевый с питанием от сети переменного тока. Котлы 5 и 14 снабжены автоматикой безопасности, регулирования тепловых процессов и прекращения подачи газа к горелкам в аварийных случаях. На вводе газопровода установлен упомянутый выше электромагнитный клапан 44, перекрывающий подачу газа при отключении электроэнергии, сблокированный с системой сигнализации утечки топливного газа и наличии окиси углерода (СО) в котельной, а также с пожарной сигнализацией. Перед каждой горелкой устанавливается двойной магнитный клапан 45. Управление каждой горелкой осуществляется из шкафа управления горелкой 46, в котором смонтированы вторичные приборы, соединенные с датчиками и приборами.

Автоматизированная котельная в блочном исполнении работает следующим образом.

obsx&IIHrf

10

может работать в летнем режиме, т.е. только на систему горячего водоснабжения, при этом наружная тепловая сеть отключается и теплоноситель готовится в одном из котлов 5 или 14, Подпитка тепловой сети осуществляется водой из водопровода 27 через летние сетевые насосы 21 и 22 только после пропускания ее через мембранную ультрафильтрационную установку 26. Проходя над мембранами ультрафильтрационной установки 26 под избыточным давлением, очищенная вода проходит через мембраны, а загрязнения вместе с частью исходной воды сбрасываются в канализацию. Вода для горячего водоснабжения готовятся в пластинчатых теплообменниках 18 и 19. Регулировка температуры горячей воды на выходе из теплообменников осуществляется с помощью регулирующего клапана 28. Учет параметров теплоносителя в котельной осуществляется с помощью счетчика регистратора 29. Подпитка тепловой сети осуществляется водой из хозяйственно-питьевого водопровода с добавлением химических соединений - «комплексонов, взаимодействующих с солями жесткости и исключающих прикипание к трубам и поверхности котлов кальциевых и железо-кислых отложений, а также снижает коррозионную активность сетевой воды без ее деаэрации.

Во избежание низкотемпературной коррозии конвективных поверхностей нагрева температура на входе в котел должна быть не менее 70°С, для чего используются рециркуляционные насосы 16 и 17 и 18, 19, 20, причем последний является резервным. Забор воздуха на газовые горелки 6 и 15 осуществляется притоком наружного воздуха через

жалюзийные решетки 37. От котлов 5 и 14 чрез газоходы 38 и 39 и трубе 40 происходит удаление дымовых газов. Управление каждой горелкой осуществляется с помощью комплекса средств управления, состоящего из шкафа управления горелкой, с помощью которой производится автоматическое регулирование температуры воды на выходе из котла, и совместно с датчиками и другими устройствами осуществляют заданную последовательность операций при пуске и остановке котла, автоматическое регулирование основных технологических параметров котла, рабочую предупредительную и аварийную сигнализацию. Комплекс средств автоматизации обеспечивает выдачу сигналов об остановке котла с одновременным включением световой и звуковой сигнализации, фиксацию первопричины аварии и автоматическое прекращение подачи газа при превышении давления газа у горелки, повышения давления воды за котлом, понижении давления воздуха перед горелкой, исчезновение напряжения в цепях управления исполнительных устройств. Вводно-распределительное устройство 7 с автоматами включения резерва (АВР), обеспечивающими включение резерва, сетевых насосов, автоматизацию подпитки системы отопления подгшточными насосами, автоматическое поддержание температуры воздуха в котельной, автоматическую отсечку подачи газа в котельную при повышении загазованности в котельной и при повышении выше допустимой концентрации угарного газа (СО) а также при пожаре и

12 автоматическое включение циркуляционного насоса горячего

водоснабжения. Шкаф управления 8 со стандартной релейно коммутационной аппаратурой управляет сетевыми, циркуляционными и подпиточными насосами, электрообогревателями, вентиляторами, электромагнитными клапанами 44 и 45. Регулировку температуры на выходе . из котельной осуществляет теплоизмерительный микропроцессорный регулятор, предназначенный для управления клапаном 28, регулирующего температуру теплоносителя и горячего водоснабжения, контроль за наличием окиси углерода СО осуществляет установленный у входа в помещение котельной сигнализатор, срабатывающий при превышении предельно- допустимой концентрации (ПДК) окиси углерода СО.

Применение предложенной полезной модели «Блочная автоматизированная котельная установка позволяет повысить ее надежность, долговечность, расширить функциональные возможности, повысить безопасность работы.

13

Claims (4)

1. Блочная автоматизированная котельная установка, содержащая размещенное, по меньшей мере, в двух блок-боксах оборудование, включающее оснащенные газовыми горелками, газопроводами и насосами котлы, трубопроводы, дымовую трубу, теплообменники, блок управления, регулятор расхода, линию водоподготовки с установкой обработки воды, системой сигнализации утечки топливного газа и наличия окиси углерода в котельной, запорно-предохранительным клапаном, установленным на входе газопровода с возможностью закрытия при отключении электроэнергии, сблокированным с упомянутой системой сигнализации утечки топливного газа и наличия окиси углерода в котельной и пожарной сигнализацией, и блок управления, выполненный в виде вводно-распределительного устройства с автоматами включения резерва и шкафа управления, отличающаяся тем, что линия водоподготовки выполнена из последовательно-параллельно соединенных между собой подогревательных контуров, причем первый контур включает в себя соединенные трубопроводами котлы, водо-водяные подогреватели и циркуляционные насосы, второй контур включает соединенные водо-водяные подогреватели и насосы сетевой воды, а установка обработки воды содержит установленную перед ионообменным устройством ультрафильтрационную установку, соединенную на входе с линией подпитки и обратным трубопроводом сетевой воды.

2. Котельная установка по п.1, отличающаяся тем, что линия исходной воды соединена с линией обратной сетевой воды перед питающими насосами.

3. Котельная установка по п.1, отличающаяся тем, что на входе линии подпитки установлены насосы.

4. Котельная установка по п.1, отличающаяся тем, что насосное оборудование и подогреватели сетевой и горячей воды установлены в количестве не менее двух.