Объем воды в системе отопления. Зависимость от мощности котла
Как подобрать мощность котла под количество воды (объем) в системе отопления, или наоборот? Существует ли зависимость мощности от литров?
Такие вопросы часто волнуют владельцев отопительных систем…
Действительно, какая должна быть мощность котла, для системы с внутренним объемом 100 литров, например?
Нет ли в этом вопросе какого либо подвоха, направленного лишь на то, что бы мы приобретали лишнее оборудование, которое нам ни к чему?
Рассмотрим, как связаны мощность котла и емкость системы отопления, а также более важный вопрос о подборе насоса для определенной мощности котла…
Откуда берется вопрос о зависимости мощности от объема
Как продать лишний радиатор? Установив его в систему, потребитель ничего особого не приобретет и ничего не потеряет, кроме денег. Но дополнительная ощутимая прибыль продавцу будет.
Возникает удобный для наращивания продаж, но не имеющий технического смысла, вопрос о подгонке объема системы отопления под мощность котла. Например, если имеется 20 кВт-ный котел, то нужно докупить еще парочку радиаторов, чтобы объем системы достиг 100 (200, 300) литров, иначе котел не сможет работать на полную мощность… Клиенту ничего не остается, как достать кошелек и начинать отсчитывать дополнительно зеленые (желтые, синие…).
Сколько воды нужно под мощность котла
Вопрос об объеме воды внутри системы отопления имеет большую популярность, так как подогревается строй-бригадами и продавцами. Увеличивать количество оборудования по любой причине – любимое занятие монтажников.
Но технически выбор мощности котла никак не зависит от объема воды в системе отопления, поэтому вопрос о подборках объемов под мощность, или наоборот – выбор котла под литры воды, — не имеет практического смысла.
Котел отдаст всю свою мощность и на 100 литров воды и на 1000 литров. Разница будет лишь во времени нагревания и остывания. Маленькая система нагреется за 10 минут и будет остывать 10 минут, затем снова автоматика включит котел… Большая же будет греться 100 минут и затем остывать долго….
Системы класса low water – в чем преимущества
В последнее время существует тенденция по уменьшению внутреннего объема систем отопления, чтобы уменьшить их тепловую инерционность, для более быстрого нагрева и остывания.
Меньшее количеством воды более гибко и быстро реагируют на изменения температуры внутри здания. Малоемкостную систему котел быстрее разогреет, и она начнет быстрее отдавать тепло, когда это потребуется. После нагрева помещения, лишнего тепла в радиаторах окажется меньше, система быстрее остынет. В этом кроется небольшая экономия.
Какие радиаторы подобрать
Современные радиаторы и конвекторы имеют в разы меньший внутренний объем и теплоемкость, по сравнению со старыми чугунными. Уменьшение теплоемкости дает возможность немного экономить энергии, и делать отопление более гибким и комфортным. Оно оперативней реагирует на изменения температуры, и не накапливает лишней энергии.
Но это больше теоретические выкладки. На практике же ощутимой разницы пользователи не замечают, они могут приобретать любые радиаторы, какие понравятся, какие имеются в магазинах, с полной уверенностью, что система будет работать нормально.
Что важно для мощности котла
Энергия, генерируемая котлом, должна отводиться от него и рассеиваться, — передаваться воздуху и предметам. Иначе котел закипит, расплавится, сгорит…
Через котел должен проходить определенный объем теплоносителя.
Именно количество воды в единицу времени, т.е. ее расход, важно подобрать под определенную мощность котла.
- Не вдаваясь в расчеты, можно сказать, что через теплообменник 20 кВт должно проходить не менее 1000 литров воды в час. Насос должен это обеспечить.
- Мощность радиаторов в доме должна быть чуть больше мощности котла, чтобы ее рассеивать, в противном случае система перегреется, закипит.
Подбор насоса под мощность котла
Важно подобрать насос под мощность котла правильно. Насос должен преодолевать гидравлическое сопротивление системы так, чтобы объем проходящей по котлу воды был бы не менее требуемого, т.е. для 10 кВт-ного котла должно быть не менее 500 литров в час (0,5 м куб./ч.)
- Производительность насоса 25-40 на 3-ей скорости составляет при напоре 3 метра не менее 0,75 м куб в час, что для большинства систем позволяет применять его с котлом до 15 кВт, при площадях до 150 м кв, а в коротких системах и с котлом 20 кВт.
- Производительность насоса 25-60 при напоре 3м составляет уже 2,5 м куб в час, что дает возможность использовать его для котлов до 40 кВт и площадей отопления до 300 м кв…
Каким образом идет расчет объема воды в системе отопления дома
Тот, кому приходилось заниматься в своем доме монтажом или реконструкцией отопления, неизбежно искал ответ на вопрос: как вести расчет количества рабочей жидкости для того, чтобы отопление действовало эффективно?Столкнувшись с такой проблемой, каждый, прежде всего, должен понять следующее: общий показатель находится в зависимости от общего объема всех элементов, входящих в отопительную систему дома.
Любая из них к тому же работает в условиях, когда то и дело изменяются такие показатели теплоносителя, как давление и нагрев.
Какие факторы влияют на расчеты
Когда выбираешь котел, также неизбежно занимаешься определением объема теплоносителя, которому предстоит заполнить отопительную систему. Без этого никак не обойтись. Ведь есть необходимость понять, какого объема хватит для того, чтобы оптимальным образом прогреть котел.
Отметим, что и характеристики труб очень важны. Они сказываются на общем показателе. Если есть помпа, то без всяких сомнений можно подобрать трубу, у которой маленький диаметр, и произвести установку секций отопления. Желательно, чтобы их было, как можно больше.
ВАЖНО! Тот, кто выбирает трубы повышенного диаметра, должен учитывать, что при даже максимальной работе котла в этом случае теплоноситель может быть нагрет недостаточно. Значительный объем воды просто остывает перед тем, как добраться до отдаленных точек системы. Понятно, что в данной ситуации понадобятся дополнительные денежные затраты.
Суммарный объем определяется так, чтобы для удовлетворительного нагрева имеющихся комнат было достаточно выбранной мощности котла. Когда показатели допустимой мощности котла превышены, то прибор сильно изнашивается. Ко всему увеличивается потребление электричества.
Если нужен приблизительный расчет объема теплоносителя в системе, то можно учесть такое соотношение: на каждый 1 кВт мощности котла — 15 литров воды. В виде учебного примера давайте определим, сколько носителя необходимо системы, если мощность котла составляет 4 кВт. Ответ: 60 литров! Однако при этом необходимо учитывать следующее: каково количество секций радиаторов, каковы их размеры и использованные материалы.
Представим, что в доме четыре комнаты. Сколько секций нужно поставить? Больше 10-ти секций для каждой комнаты? Это слишком много! В комнате будет жарко, а котел заработает неэффективно. Исходите из того, что одна секция современного радиатора способна эффективно передавать тепло для площади в 2-2,5 кв. метра.
ВАЖНО! Характеристики для теплоснабжения всегда вычисляют перед тем, как приступают к монтажным операциям. Они важны, когда подбираешь комплектующие.
Итак, объем теплоносителя в отопительной системе в целом определяют в качестве суммирования некоторых составляющих:
V = V (радиаторов) + V (труб) + V (котла), где V – это объем.
Иными словами, общий объем определяется с учетом объема носителя в котле, трубах и радиаторах. В расчет не включают параметры расширительного бака. Его необходимо учитывать, только когда рассчитываешь потенциальные критические состояния работы системы.
Есть отдельная формула, по которой рассчитывают объем носителя непосредственно в трубе:
V (объем) = S (площадь сечения трубы) х L (длина трубы)
ВАЖНО! Обращаем внимание, что характеристики у различных производителей отличаются. Это зависит от таких факторов, как тип трубы, технология ее выполнения и материал, из которого она изготовлена. Вот почему специалисты рекомендуют выполнять расчеты по реальному внутреннему диаметру трубы.
В большинстве случаев расчеты ведут специалисты. Тому есть простое объяснение. Обычно протяженность отопительной системы слишком велика. Она также сильно разветвленная.
Расчет объемов для различных типов радиаторов
Современных типов радиаторов, предназначенных для систем отопления, сегодня много. Есть из чего выбирать. Они отличаются по своим функциям. Но не только. У них бывает разная высота. Для определения объема рабочей жидкости в радиаторах первым делом нужно подсчитать, сколько их. Затем умножаем полученное количество на характеристики одной секции.Для определения показателей одного радиатора необходимо воспользоваться данными, которые всегда указываются в техническом паспорте изделия. Если его нет под рукой по каким-либо причинам, то можно использовать усредненные параметры.
Далее предлагаем вам примерные параметры по объему носителя (в литрах) в одной секции радиатора в соответствии с его материалом и типом, а также его примерные габариты в мм (высота/ширина):
— биметаллические (600х80) – 0,25 л
— алюминиевые (600х80) – 0,45 л
— чугунные старого образца (600х110) – 1,7 л
— современные чугунные (плоские, 580х75) – 1 л
Львиная доля моделей всех производителей имеет ±20 мм колебания по ширине. Что касается высоты отопительных радиаторов, то она варьируется от 200 до 1000 мм.
Теперь маленький учебный пример, чтобы оценить, как верно рассчитывают значение. Например, есть пять алюминиевых батарей. В каждой – по 6 секций. Расчет таков: 5 х 6 х 0,45 = 13,5 литра.
ВАЖНО! Чтобы правильно рассчитать объем отопительной системы, у которой дизайнерские радиаторы нестандартной формы, использовать методику, о которой мы только что рассказали, нельзя. В данном случае нужно обратиться к производителю или его официальному дилеру. Только они могут указать объем.
Объем теплоносителя в трубопроводе
Львиная доля всей жидкости находится в трубах. В схеме теплоснабжения именно они занимают значительную долю. Какой объем теплоносителя необходим в такой системе? Какие характеристики труб необходимо учитывать?Диаметр магистрали нужно считать важнейшим критерием. С его помощью можно установить, какова вместимость воды в трубах. Скажем, если диаметр трубы 20 мм, то вместимость будет составлять 0,137 литра на метр погонный. Если диаметр 50 мм, то вместимость будет составлять 0,865 литра на метр погонный.
В отопительной системе допускается применение труб самых разных диаметров. Особенно это характерно для коллекторных схем. Вот почему объем жидкости в отопительной системе определяют отдельно для каждого участка. А потом все необходимо будет суммировать.
ВАЖНО! Если у вас труба из пластика, то диаметр в ней определяют по размерам внешних стенок. Если из металла, то диаметр в ней определяют по размерам внутренних стенок. Для тепловых систем, у которых большая протяженность, это бывает существенно.
Как рассчитать объем расширительного бака?
Чтобы система работала без рисков, необходима установка специализированного оборудования. Она состоит из воздухоотводчика и спускного клапана. А еще необходим расширительный бак, который служит для того, чтобы компенсировать тепловое расширение горячей воды и снижать критическое давление до характеристик, предусмотренных по норме.Основные правила:
— На объем бака должно приходиться от 10 процентов объема системы отопления. Этого вполне хватит, чтобы при нагреве расширить теплоноситель в пределах 45-80°С.
— Если мы говорим о протяженных системах, да еще когда температура теплоносителя существенная, то запас должен составлять не менее 80 процентов от объема всей отопительной системы. Это очень важно для тех котлов, у которых максимальная температура теплоносителя превышает 80-90°С. Это актуально и для паровых отопительных систем от печей.
— 3-5% от объема отопительной системы. Именно таким может быть объем расширительного бака с предохранительным клапаном. Очень важно осуществлять контроль над его работой. Как только срабатывает клапан, систему сразу же пополняют жидкостью.
ВАЖНО! Всегда нужно учитывать давление в системе, когда ведешь расчеты. Как правило, для коттеджей в один или два этажа оно достигает 1,5-2 атмосферы. Учтите, что большинство готовых баков рассчитано именно на указанные показатели. Да еще с запасом.
Но если проектируешь отопительную систему, у которой повышенные объем и характеристики давления (например, для многоэтажных домов), то такой параметр обязательно нужно учитывать. Как обязательно учитывать и вид теплоносителя, когда выбираешь бак. Правило простое: чем легче жидкость в системе – тем крупнее расширительный бак для нее нужен.
О видах теплоносителей
Чаще всего рабочей жидкостью служит вода. Однако без альтернативы в таком деле не обходится. Весьма эффективен и антифриз. Он хорош тем, что не замерзает и тогда, когда температура окружающей среды понижается до той отметки, которая для воды становится критической. То есть по сравнению с водой антифриз выглядит предпочтительнее.Этим и можно объяснить тот факт, что цена на него очень высока. Она не каждому по карману. И потому такую жидкость применяют преимущественно для того, чтобы обогревать строения, у которых площади невелики.
ВОДА, конечно, является доступным ресурсом. Она подойдет для применения в любых отопительных системах. Она практически может стать вечным теплоносителем, если мы говорим о том, что она сочетается с трубами из полипропилена.
Перед тем, как заполнять системы водой, необходимо предварительно подготовить ее. Жидкость необходимо отфильтровать. Это делают, чтобы избавиться от содержащихся в ней минеральных солей. Обычно в таких случаях применяют специализированные химические реагенты. Их можно без проблем купить в магазине. Также из воды в системе обязательно удаляют весь воздух. Если этого не сделать, то снизится эффективность обогрева помещений.
АНТИФРИЗ применяют для того, чтобы наполнять системы зданий, которые отапливаются нерегулярно.
ЖИДКОСТИ, СОДЕРЖАЩИЕ СПИРТ, чтобы заполнять отопительные системы, может позволить себе не каждый. Они дорогие. Что касается качества препаратов, то в них обычно содержится, как минимум, 60 процентов спирта и примерно 30 процентов воды. На иные добавки приходится незначительная доля объема. Смеси воды с этиловым спиртом могут иметь различное процентное содержание.
ВАЖНО! Незамерзающий теплоноситель (при температуре до -30°С) при доле спирта не менее 45 процентов опасна. Он способна воспламениться. Ко всему этил – это яд, который несет явную угрозу человеку.
МАСЛО в качестве теплоносителя в настоящее время применяют лишь в некоторых приборах отопления. Однако в отопительных системах его не применяют. Покупка его обходится дорого. Это основной недостаток масла.
К тому же с маслом тяжело эксплуатировать систему. Оно опасно технологически и долго разогревается до температуры 120°С и выше. А достоинство масла в том, что оно остывает не сразу. Этот процесс длится долго. В результате можно длительный период поддерживать температуру в помещении.
Подведем итоги
Рассчитать, какая емкость рабочей жидкости необходима в системе, да еще без малейших погрешностей, сможет не каждый. Вот почему некоторые, когда не хотят производить подсчеты, делают так. Поначалу они заполняют отопительную систему на 90 процентов. Потом проверяют, как она работает. А затем стравливают воздух, который скопился, и продолжают заполнять систему.
Когда отопительная система эксплуатируется, то уровень теплоносителя снижается, поскольку идут конвекционные процессы. Во время этого процесса котел теряет производительность. Вот почему в резерве должна находиться еще одна емкость, содержащая рабочую жидкость. Так можно будет отследить убыль теплоносителя. Если появится необходимость его пополнить, то это можно будет сделать легко.
Расчет воды в системе отопления
В каждой части нашей стране нужно в зимний период обогревать дачу. Любой здравомыслящий житель предпочитает разобраться: как модернизировать обогрвевающий комплекс дачи. Скорее всего Вы в курсе, что источники тепла перманентно становятся дороже. Трудно вообразить себе жизнь проживающего в нашей стране без отопления дачи. На web сайте представлено большое количество разных обогревательных комплексов коттеджа, применяющих абсолютно различные приемы извлечения тепла. Любую систему обогрева возможно реализовывать как отдельный комплекс или гибридно.
Как рассчитать объем воды в трубе? Такой вопрос возникает, например, при расчете системы отопления. Когда система почти готова, необходимо рассчитать объем воды в системе отопления для того, чтобы выбрать гидроаккумулятор. Знать эту цифру необходимо в некоторых других ситуациях. Например, если в теплоноситель добавляется антифриз, или полностью заливается антифризом, объем системы необходимо знать для того, чтобы купить правильное количество антифриза.
Объем гидроаккумулятора для системы отопления должен составлять 10-12 % объема всей воды в системе. Последняя цифра складывается из объема воды во всех радиаторах отопления, плюс объема воды в котле отопления, плюс объем воды в трубах для отопления . Объем воды в радиаторах складывается из объема воды в каждой секции радиатора, помноженном на количество секций. Это значение указывается в технических паспортах на радиаторы. Например, объем воды в одной секции чугунных радиаторов 500 мм равен примерно 1,5 литра. У биметаллических радиаторов это значение может быть в 10 раз меньше. Надо смотреть технический паспорт.
Объем воды в котле отопления указывается в паспорте. Например, объем воды в жуковских АОГВ составляет приблизительно 60 литров. Этот объем полезно знать также при спуске воды из отдельных частей системы отопления.
Объем воды в трубах вычисляется как сумма произведений объемов воды в метре трубы каждого диаметра на количество метров труб данного диаметра. Таким образом, расчет объема воды в трубе представляет собой достаточно простую арифметическую задачу.
Номинальный размер (внешний диаметр), мм
Внутреннее сечение, мм кв.
Источник: http://tedremont.com/index.php/obem-vody-v-trube
Данные для расчет объема теплоносителя в системе отопления. Стальные, алюминиевые, чугунные радиаторы. Объем воды в полипропиленовых трубах.
04.05.12
Расчет объема воды в системе отопления.
Решение о монтаже системы при помощи радиаторов отопления. повлечет за собой ряд технических вопросов. Одной из первых задач, которую необходио будет решить, это посчитать объем воды в проэктируемой системе отопления. Крупные монтажные организации для этих целей используют программу HERC CO. Если сама система не велика и нет желания глубже познавать основы тепломеханики, можно это сделать самому. Расчет, правда, будет приблизительным, но полученные результаты для несложной системы отопления будут приемлемыми.
Объем жидкости в расширительном баке. Размер бака- величина равная 10% от объма воды в системе. Если отопительный котел с мембранным баком – смотрим в тех. данные котла.
Источник: http://akvasvit.prom.ua/a70029-raschet-obema-vody.html
Как рассчитать объём воды в трубе?Здравствуйте! Для того, чтобы правильно спроектировать систему отопления, нужно иметь о ней как можно больше исходной информации: площадь помещений, объём помещений, материал из которого изготовлены стены, степень теплоизоляции и т. д. Я хочу обратить Ваше внимание на один из таких факторов, как объём воды в трубах системы отопления. Как расчитать объём воды в трубе, ведь для того, чтобы правильно подобрать мощность котла, необходимо обязательно знать объём воды в системе отопления, плюс, объём воды в котле!
Чтобы справиться с этой задачей нам нужно знать сколько метров трубы в системе отопления, причём каждого диаметра, т. е. сколько трубы диаметром 20мм. сколько трубы диаметром 25мм. и т. д.
 Для чего это нужно? Сейчас Вы сами всё поймёте.
Взгляните на картинку снизу. В этой таблице представлены основные используемые в бытовых системах отопления диаметры труб, а так же объём воды в этих трубах.
Как не трудно догадаться, остаётся колличество метров, каждого диаметра, помножить на объём воды, согласно таблицы. Затем полученный результат суммируем, и прибавляем объём воды в котле.
В паспорте каждого котла, имеются данные о максимальном объёме воды в системе отопления, который котёл может нагревать без потери мощности. Например: ваш котёл, по паспорту имеет мощность — 20 Квт. и допустимый объём теплоносителя — 180 литров. После подсчётов, у Вас получился объём воды в трубах равный — 220 литров. Что из этого следует? А то что если у вас площадь помещений например 120-150 кв. м. то котёл скорее всего справится с нагревом системы, а если площадь 180-200 кв. м. то всё, — зимой, в более сильный мороз придётся мёрзнуть. В таком случае вам нужен котёл большей мощности, например — 24 Квт. (Надеюсь вы понимаете, что эти цифры условные!)
Надеюсь, при расчёте системы отопления, эта информация поможет Вам избежать ненужных проблем!
Хочу добавить, что на картинке, объём воды в секции радиатора, имеется в виду чугунный радиатор. В алюминиевых радиаторах, в одной секции объём жидкости составляет приблизительно 300гр. в зависимости от моделей.
Ну вот и всё! Пользуйтесь на здоровье.
С Вами был — Владимир Войнаровский, всего вам доброго!
Источник: http://3-w.name/materials/41
Смотрите также:
01 декабря 2021 годаОбъем теплоносителя в системе и мощность котла
При выборе котла главным показателем является объем теплоносителя в системе. Миф или правда?
Нужно ли при выборе мощности котла учитывать объем теплоносителя (количество воды) в системе отопления или нужно только ориентироваться на теплопотери помещения? Давайте разберем этот вопрос.
В инструкциях и технических документациях (паспортах) котлов многие известные производители указывают конкретный объем системы отопления для той или иной мощности котла. Например, объем теплоносителя должен быть не более: 120 литров для десятикиловаттного отопительного агрегата; 150 литров — для двенадцатикиловаттного и так далее. То есть, 1 кВт будет греть приблизительно 12 литров жидкости. У нас сразу возникает вопрос, чем же руководствуются и как аргументируют производители данные цифры, проводя такое соответствие между объемом и мощностью?! Подчеркнем, что не все инструкции жестко привязаны к данным показателям.
Какое на самом деле соответствие должно быть? Ответ: никакое. Нет прямой и жесткой связи между мощностью котла и объемом теплоносителя в системе, эта связь опосредована. У котла мощностью 10 кВт (если исходить из теплопотерь помещения) физически не может быть системы с объемом 1,5 тонны. И наоборот, у 150 кВт никак не может быть система 50 литров.
В обычном жилом доме, где установлен котел, объем системы отопления может быть разным. Рассмотрим настенный котел мощностью 24 кВт, который обслуживает только систему радиаторного отопления с отопительными приборами в количестве 15 шт. Итого: водяная емкость котла + трубы + радиаторы (конвекторы) в общей сумме будут содержать не более 50 литров воды.
Рассмотрим иную ситуацию: такое же помещение, такая же мощность котла, но котел напольный и с водяной емкостью 40-50 литров, кроме этого тут решили установить чугунные радиаторы, в каждом из которых около 10 литров воды, также смонтирован подогрев пола, встроен в систему бойлер косвенного нагрева. В итоге, в этой системе будет 250 литров воды.
50 и 250 литров — отличие существенное и никак не вписывается в заявленные для двадцатичетырехкиловаттного генератора. Ну и как же быть в этом случае? Необходимо использовать такой объем, который у Вас есть или переделать полностью систему отопления! Поэтому можно использовать любые радиаторы, и заливать столько, сколько получится, если выйдет 50 литров хорошо, если 250 тоже замечательно, значит Вашей системе необходим именно этот объем. Мы подошли к основному моменту: объем теплоносителя никак не влияет на работу системы, кроме одного показателя — скорости нагрева системы.
Почему стремятся уменьшить объем системы?
Еще один нюанс: в Европе возникло такое понятие как «Low water», что в переводе означает небольшой объем воды. На сегодняшний день европейские жители стараются уменьшить объем теплоносителя в системе, для того, чтобы она более быстро реагировала на изменения условий. Если в системе 50 литров, то после включения котла, она нагрелась за 7 минут и система отключилась. Но если система объемом 300 или 1000 литров, то она будет дольше греться, а потом дольше остывать, и, возможно, пользователю уже не нужно будет то тепло, так как он уходит из дома (помещения). Когда меньше воды, то она более гибка, мобильна и со скоростью реагирует на наши какие-либо изменения (с помощью терморегуляторов, конечно же) и не нужно ждать пока большие объемы пройдут весь необходимый цикл.
Если мы говорим про систему с принудительной циркуляцией, то для насоса всё равно откуда он забирает теплоноситель (с какого котла, какой мощности), важно чтобы через котел, который вырабатывает 20 кВт проходило достаточное количество теплоносителя, чтобы изъять эту мощность. Необходимо определенное количество воды чтобы забрать от котла и передать системе. Итого нам важен не объем системы отопления, а расход через котел. Расход обеспечивает насос, поэтому надо правильно выбрать, какой насос устанавливать в ту или иную систему. Если котел мощностью 20 кВт, то насос должен обеспечить расход 1 кубический метр в час, то есть, одну тонну теплоносителя в час. Если 60 кВт — 3 кубических метра, если 100 кВт — 5. Поэтому это должны быть разные насосы.
Вывод: расход, а не объем, является более весомым фактором. Именно объем теплоносителя, который проходит через котел в определенное количество времени. А насос обеспечивает этот объем в единицу времени.
Почему закипает система отопления? Решаем проблему раз и навсегда!
Система отопления имеет достаточно сложную структуру и перед сборкой всех элементов в единую сеть, её нужно подробно рассчитывать. В подавляющем большинстве случаев закипание теплосистемы связано с неправильно проведёнными расчётами. Также нередко встречаются ситуации, когда при выборе мощности котла, агрегат специально приобретается с большим запасом производительности, что ведёт к перегреву теплоносителя.
Слишком мощный котёл
Избыточная производительность твердотопливного теплогенератора — наиболее распространённая причина, вызывающая закипание воды в системе отопления. Для определения оптимальной мощности котла существует усреднённый показатель, который указывает достаточное количество кВт для прогрева 10 м² площади жилого дома. Это значение составляет 1 кВт на 10 квадратных метров дома с обычным утеплением.
Если взять для примера дом 100 м², то с его обогревом будет справляться котёл мощностью 10 кВт. Учитывая возможные ошибки, допущенные в процессе утепления постройки, уместно будет разместить агрегат с небольшим запасом до 11-12 кВт. Приобретая более производительный теплогенератор следует знать, что в процессе его эксплуатации неизбежно возникнет необходимость искусственно понижать мощность устройства.
Использование котла на неполную мощность, как правило, практикуется в частных домах, где теплогенератор подобран с излишней производительностью. Важно понимать, что постоянная работа котла в режиме ограниченной мощности очень негативно сказывается на показателях теплоотдачи от топлива. Его сгорание в топке происходит не полностью и часть энергии теряется из-за низкой эффективности сжигания горючего материала.
Кроме того, дымовые газы при таком режиме эксплуатации котла содержат много сажи и смолы. Данные вещества оседают на стенках топочного отделения и внутри дымохода, постепенно образуя всё более толстый слой. Со временем накопленный осадок начинает сужать просвет канала для выхода дыма, что также становится причиной падения КПД теплогенератора.
Исходя из вышесказанного, следует вывод, что котёл лучше использовать только на максимальной мощности. Предотвращать закипание теплоносителя в системе нужно не регулировкой интенсивности горения топлива, а установкой дополнительной буферной ёмкости с водой. В качестве такой ёмкости используется специальный тепловой аккумулятор (ТА). Его объём определяется индивидуально, в зависимости от параметров конкретной теплосистемы, но обычно ёмкость теплоаккумулятора находится в пределах от 1000 до 2000 литров.
Правильно рассчитанный резервуар способен принять на себя все излишки тепла, которые производит котёл. После включения в систему теплового аккумулятора, проблема с закипанием воды решится раз и навсегда. Какой бы мощный теплогенератор не был установлен, для него всегда можно подобрать соответствующую по объёму буферную ёмкость, которая позволит исключить любые случаи перегрева теплоносителя.
Тепловой аккумулятор выгоден ещё и потому, что он не только защищает отопление от перегрева, но и обладает способностью запасать энергию. За время активной работы теплогенератора вода в резервуаре хорошо прогревается. И после полного сгорания топлива в котле, жидкость начинает отдавать запасы тепла в систему, постепенно остывая на протяжении нескольких часов. Тем самым устройство гарантирует поддержание комфортной температуры в помещениях ещё очень долго после полной остановки теплогенератора.
Неисправность циркуляционного насоса
Существуют два типа систем отопления — с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. Отопление с естественной циркуляцией (ЕЦ) работает за счёт правильной установки всех элементов с учётом гидравлических и гравитационных сил. Вода приходит в движение в результате расширения при нагреве и уменьшения в объёме в процессе остывания. Кроме того, расположение каждого из элементов и изготовление правильного уклона труб включает в работу также силу притяжения.
Теплосистемы, где вода движется в результате давления создаваемого насосом, называют системами с принудительной циркуляцией (ПЦ). Циркуляционный насос предназначен для формирования потока достаточной силы, чтобы он обеспечил своевременную смену горячей воды в котле на охлаждённую. Когда устройство по каким-то причинам снижает интенсивность работы или отключается, теплоноситель слишком долго находится в котле и начинает закипать.
Иногда у неправильно спроектированных систем отопления наблюдается явление так называемого «холодного кипения». Под этим понятием подразумевается образование пузырьков воздуха в жидкости в небольших областях гидравлического контура, где присутствует значительные перепады давления. Резкое уменьшение давления в воде становится причиной выделения из неё воздуха и называется «кавитация».
Чаще всего к появлению данного феномена приводит сбой в работе циркуляционного насоса, так как именно он создаёт участки с разным давление в однородном потоке жидкости. Кавитация также является одной из причин закипания воды в теплосистеме, поэтому её обязательно нужно устранить, выполнив регулировку насоса. Давление, которое он создаёт не должно быть как слишком высоким, так и чрезмерно низким.
Ошибки в процессе монтажа теплосистемы
Большое значение имеет соблюдение технологии монтажа каждого отдельного элемента схемы отопления. Если проигнорировать рекомендации специалистов по процессу установки котла, насоса, расширительного бака или даже одного единственного радиатора, то возникает вероятность попадания воздуха в водяной контур.
В теплоносителе, в котором присутствует определённое количество воздушных пузырьков, рано или поздно образуются воздушные пробки. Проверьте температуру всех радиаторов, труб, полотенцесушителей и других отрезков системы, активно отдающих тепло. Если какой-то участок холодный, то в нём образовался затор в результате скопления воздуха в каких-то ключевых местах.
С точки зрения целостности системы, такое положение вещей означает полное отключение какого-то участка сети. В итоге, оставшиеся радиаторы не справляются с охлаждением теплоносителя до нужной температуры. Вода с каждым циклом возвращается в котёл всё более нагретой и по истечении определённого промежутка времени достигает температуры кипения.
Независимо от типа сети, будь то принудительная или естественная циркуляция, установка труб с неверно рассчитанным диаметром также иногда приводит к закипанию воды. Достаточно подключить один из радиаторов на слишком узкие трубы, чтобы замедлить движение жидкости во всей сети. А это, как уже было сказано ранее, продлевает период прохождения теплоносителя по котлу и становится причиной его закипания.
Ещё одно условие, игнорирование которого опасно для теплового баланса теплосистемы — недостаточная высота установки расширительного бака. Расширительный бак (РБ) выполняет функцию поддержания стабильного давления в трубах. Жидкость при нагреве расширяется, а в процессе остывания уменьшается в объёме. А расширительный бак принимает образовавшиеся излишки воды в перегретой системе и компенсирует недостаток в охлажденной.
Бак должен содержать количество жидкости, равное не менее 5% от всего объёма теплоносителя в системе. А высота расположения над полом должна составлять как минимум 2,7 метра, если речь идёт про одноэтажный дом. Для такой постройки, как правило, хватает резервуара объёмом 8 литров, но лучше размещать бак большей ёмкости — от 12 до 15 л.
Как решить проблему закипания?
В целом, после подробного изучения причин перегрева воды в системе отопления, ответ на вопрос «Что делать?» находится сам собой. Подробное исследование конкретной теплосети даёт возможность точно сказать, какой элемент является слабым звеном и что с ним можно сделать. Если обобщить все описанные варианты решения данной проблемы, то получится следующий список:
- Слишком большая мощность котла
- Неисправность циркуляционного насоса
- Воздушные пробки
- «Узкие» места в контуре, задерживающие ток воды (трубы, соединения, краны и пр.)
- Засорение водяных фильтров
Коротко стоит сказать и про фильтры. Часто, если вода обладает достаточно высокой жесткостью, они быстро засоряются. Обычно такой фильтр размещается на обратном контуре оттока охлажденного теплоносителя. Устройство следует обязательно осмотреть, так как на определённой стадии засора оно начинает задерживать ток воды, а это приводит к тому, что отопление постоянно кипит.
Наиболее рациональное и комплексное решение вопроса с закипанием системы заключается в установке теплового аккумулятора. Общее количество воды за счёт данного контура может быть увеличено в несколько раз. Это гарантированно защитит теплоноситель от закипания. Правильно подобранный теплоаккумулятор увеличит суммарную теплоёмкость воды до такой величины, что даже очень мощный котёл не сможет её вскипятить.
Расчет объема воды в системе отопления
Расход воды в централизованных системах отопления рядовыми пользователями не учитывается. Но знать объем системы отопления, которая создается для оснащения отдельной квартиры (дома) необходимо. Эти данные помогут точнее определить несколько важных эксплуатационных параметров, о которых будет рассказано далее.
Для чего нужен расчет количества воды в системе отопления
При установке соответствующего оборудования в загородные частные дома многие хозяева предпочитают использовать специальные жидкости.
Качественный антифриз, со специальными добавками, предотвращает возникновение коррозийных процессов, что повышает долговечность металлических труб и других компонентов инженерной системы. Он не превращается в лед при низких температурах.
Это свойство пригодится при несанкционированном отключении оборудования, в иных аварийных ситуациях. Но такая жидкость стоит дороже воды, поэтому необходим точный расчет потребностей.
Второй задачей является уточнение объема емкости расширительного бака. Если она будет недостаточной в закрытых системах, то устройство не будет выполнять полноценно свои функции по компенсации расширения жидкости при нагреве.
Как определить количество воды экспериментально, сделать расчет
Самым простым способом узнать, сколько понадобится жидкости для заполнения системы, является опыт. После подключения дома нового отопительного оборудования открывается вентиль для их заполнения. Нужное значение будет получено, как результат показаний счетчика расхода воды. Второй вариант – обратное действие. Можно производить слив из системы, используя ведро, или другую емкость с известным объемом.
Понятно, что подобные операции допустимы только при наличии дома установленного оборудования. В действительности посчитать придется заранее, чтобы правильно определиться с параметрами соответствующего проекта. Далее будет рассмотрена правильная последовательность действий, которая поможет рассчитать объем теплоносителя:
- Выясняется количество жидкости, которое вмещает котел. Эти данные указываются в техническом паспорте на соответствующее изделие. Устройства проточного типа экономичнее. Но те, в которых используются накопительные емкости, способны быстро обеспечить потребителей горячей водой. В некоторых моделях котлов, работающих на твердом топливе, соответствующий объем достигает 50-ти литров.
- Далее суммируются аналогичные характеристики радиаторов отопления. Как правило, самые крупные – чугунные радиаторы. Для заполнения одной секции такого прибора может потребоваться не менее полутора литров жидкости.
- Емкость обвязки считают только с учетом данных по трубам. Чтобы произвести расчет используется следующая формула: V (объем жидкости для заполнения трубопровода) = П (3, 14 –число «Пи») х R 2 (радиус трубы во второй степени) х L (длина трубопровода).
- Последнее действие – суммирование имеющихся величин.
Подведем итоги
Рассчитать, какая емкость рабочей жидкости необходима в системе, да еще без малейших погрешностей, сможет не каждый. Вот почему некоторые, когда не хотят производить подсчеты, делают так. Поначалу они заполняют отопительную систему на 90 процентов. Потом проверяют, как она работает. А затем стравливают воздух, который скопился, и продолжают заполнять систему.
Когда отопительная система эксплуатируется, то уровень теплоносителя снижается, поскольку идут конвекционные процессы. Во время этого процесса котел теряет производительность. Вот почему в резерве должна находиться еще одна емкость, содержащая рабочую жидкость. Так можно будет отследить убыль теплоносителя. Если появится необходимость его пополнить, то это можно будет сделать легко.
Расчет воды в системе отопления
В каждой части нашей стране нужно в зимний период обогревать дачу. Любой здравомыслящий житель предпочитает разобраться: как модернизировать обогрвевающий комплекс дачи. Скорее всего Вы в курсе, что источники тепла перманентно становятся дороже. Трудно вообразить себе жизнь проживающего в нашей стране без отопления дачи. На web сайте представлено большое количество разных обогревательных комплексов коттеджа, применяющих абсолютно различные приемы извлечения тепла. Любую систему обогрева возможно реализовывать как отдельный комплекс или гибридно.
Как рассчитать объем воды в трубе? Такой вопрос возникает, например, при расчете системы отопления. Когда система почти готова, необходимо рассчитать объем воды в системе отопления для того, чтобы выбрать гидроаккумулятор. Знать эту цифру необходимо в некоторых других ситуациях. Например, если в теплоноситель добавляется антифриз, или полностью заливается антифризом, объем системы необходимо знать для того, чтобы купить правильное количество антифриза.
Объем гидроаккумулятора для системы отопления должен составлять 10-12 % объема всей воды в системе. Последняя цифра складывается из объема воды во всех радиаторах отопления, плюс объема воды в котле отопления, плюс объем воды в трубах для отопления . Объем воды в радиаторах складывается из объема воды в каждой секции радиатора, помноженном на количество секций. Это значение указывается в технических паспортах на радиаторы. Например, объем воды в одной секции чугунных радиаторов 500 мм равен примерно 1,5 литра. У биметаллических радиаторов это значение может быть в 10 раз меньше. Надо смотреть технический паспорт.
Объем воды в котле отопления указывается в паспорте. Например, объем воды в жуковских АОГВ составляет приблизительно 60 литров. Этот объем полезно знать также при спуске воды из отдельных частей системы отопления.
Объем воды в трубах вычисляется как сумма произведений объемов воды в метре трубы каждого диаметра на количество метров труб данного диаметра. Таким образом, расчет объема воды в трубе представляет собой достаточно простую арифметическую задачу.
Номинальный размер (внешний диаметр), мм
Внутреннее сечение, мм кв.
Источник: http://tedremont.com/index.php/obem-vody-v-trube
Данные для расчет объема теплоносителя в системе отопления. Стальные, алюминиевые, чугунные радиаторы. Объем воды в полипропиленовых трубах.
04.05.12
Расчет объема воды в системе отопления.
Решение о монтаже системы при помощи радиаторов отопления. повлечет за собой ряд технических вопросов. Одной из первых задач, которую необходио будет решить, это посчитать объем воды в проэктируемой системе отопления. Крупные монтажные организации для этих целей используют программу HERC CO. Если сама система не велика и нет желания глубже познавать основы тепломеханики, можно это сделать самому. Расчет, правда, будет приблизительным, но полученные результаты для несложной системы отопления будут приемлемыми.
Объем жидкости в расширительном баке. Размер бака- величина равная 10% от объма воды в системе. Если отопительный котел с мембранным баком – смотрим в тех. данные котла.
Источник: http://akvasvit.prom.ua/a70029-raschet-obema-vody.html
Как рассчитать объём воды в трубе?Здравствуйте! Для того, чтобы правильно спроектировать систему отопления, нужно иметь о ней как можно больше исходной информации: площадь помещений, объём помещений, материал из которого изготовлены стены, степень теплоизоляции и т. д. Я хочу обратить Ваше внимание на один из таких факторов, как объём воды в трубах системы отопления. Как расчитать объём воды в трубе, ведь для того, чтобы правильно подобрать мощность котла, необходимо обязательно знать объём воды в системе отопления, плюс, объём воды в котле!
Чтобы справиться с этой задачей нам нужно знать сколько метров трубы в системе отопления, причём каждого диаметра, т. е. сколько трубы диаметром 20мм. сколько трубы диаметром 25мм. и т. д.
 Для чего это нужно? Сейчас Вы сами всё поймёте.
Взгляните на картинку снизу. В этой таблице представлены основные используемые в бытовых системах отопления диаметры труб, а так же объём воды в этих трубах.
Как не трудно догадаться, остаётся колличество метров, каждого диаметра, помножить на объём воды, согласно таблицы. Затем полученный результат суммируем, и прибавляем объём воды в котле.
В паспорте каждого котла, имеются данные о максимальном объёме воды в системе отопления, который котёл может нагревать без потери мощности. Например: ваш котёл, по паспорту имеет мощность — 20 Квт. и допустимый объём теплоносителя — 180 литров. После подсчётов, у Вас получился объём воды в трубах равный — 220 литров. Что из этого следует? А то что если у вас площадь помещений например 120-150 кв. м. то котёл скорее всего справится с нагревом системы, а если площадь 180-200 кв. м. то всё, — зимой, в более сильный мороз придётся мёрзнуть. В таком случае вам нужен котёл большей мощности, например — 24 Квт. (Надеюсь вы понимаете, что эти цифры условные!)
Надеюсь, при расчёте системы отопления, эта информация поможет Вам избежать ненужных проблем!
Хочу добавить, что на картинке, объём воды в секции радиатора, имеется в виду чугунный радиатор. В алюминиевых радиаторах, в одной секции объём жидкости составляет приблизительно 300гр. в зависимости от моделей.
Ну вот и всё! Пользуйтесь на здоровье.
С Вами был — Владимир Войнаровский, всего вам доброго!
Источник: http://3-w.name/materials/41
Смотрите также:
01 декабря 2021 годаОбъем теплоносителя в системе и мощность котла
При выборе котла главным показателем является объем теплоносителя в системе. Миф или правда?
Нужно ли при выборе мощности котла учитывать объем теплоносителя (количество воды) в системе отопления или нужно только ориентироваться на теплопотери помещения? Давайте разберем этот вопрос.
В инструкциях и технических документациях (паспортах) котлов многие известные производители указывают конкретный объем системы отопления для той или иной мощности котла. Например, объем теплоносителя должен быть не более: 120 литров для десятикиловаттного отопительного агрегата; 150 литров — для двенадцатикиловаттного и так далее. То есть, 1 кВт будет греть приблизительно 12 литров жидкости. У нас сразу возникает вопрос, чем же руководствуются и как аргументируют производители данные цифры, проводя такое соответствие между объемом и мощностью?! Подчеркнем, что не все инструкции жестко привязаны к данным показателям.
Какое на самом деле соответствие должно быть? Ответ: никакое. Нет прямой и жесткой связи между мощностью котла и объемом теплоносителя в системе, эта связь опосредована. У котла мощностью 10 кВт (если исходить из теплопотерь помещения) физически не может быть системы с объемом 1,5 тонны. И наоборот, у 150 кВт никак не может быть система 50 литров.
В обычном жилом доме, где установлен котел, объем системы отопления может быть разным. Рассмотрим настенный котел мощностью 24 кВт, который обслуживает только систему радиаторного отопления с отопительными приборами в количестве 15 шт. Итого: водяная емкость котла + трубы + радиаторы (конвекторы) в общей сумме будут содержать не более 50 литров воды.
Рассмотрим иную ситуацию: такое же помещение, такая же мощность котла, но котел напольный и с водяной емкостью 40-50 литров, кроме этого тут решили установить чугунные радиаторы, в каждом из которых около 10 литров воды, также смонтирован подогрев пола, встроен в систему бойлер косвенного нагрева. В итоге, в этой системе будет 250 литров воды.
50 и 250 литров — отличие существенное и никак не вписывается в заявленные для двадцатичетырехкиловаттного генератора. Ну и как же быть в этом случае? Необходимо использовать такой объем, который у Вас есть или переделать полностью систему отопления! Поэтому можно использовать любые радиаторы, и заливать столько, сколько получится, если выйдет 50 литров хорошо, если 250 тоже замечательно, значит Вашей системе необходим именно этот объем. Мы подошли к основному моменту: объем теплоносителя никак не влияет на работу системы, кроме одного показателя — скорости нагрева системы.
Почему стремятся уменьшить объем системы?
Еще один нюанс: в Европе возникло такое понятие как «Low water», что в переводе означает небольшой объем воды. На сегодняшний день европейские жители стараются уменьшить объем теплоносителя в системе, для того, чтобы она более быстро реагировала на изменения условий. Если в системе 50 литров, то после включения котла, она нагрелась за 7 минут и система отключилась. Но если система объемом 300 или 1000 литров, то она будет дольше греться, а потом дольше остывать, и, возможно, пользователю уже не нужно будет то тепло, так как он уходит из дома (помещения). Когда меньше воды, то она более гибка, мобильна и со скоростью реагирует на наши какие-либо изменения (с помощью терморегуляторов, конечно же) и не нужно ждать пока большие объемы пройдут весь необходимый цикл.
Если мы говорим про систему с принудительной циркуляцией, то для насоса всё равно откуда он забирает теплоноситель (с какого котла, какой мощности), важно чтобы через котел, который вырабатывает 20 кВт проходило достаточное количество теплоносителя, чтобы изъять эту мощность. Необходимо определенное количество воды чтобы забрать от котла и передать системе. Итого нам важен не объем системы отопления, а расход через котел. Расход обеспечивает насос, поэтому надо правильно выбрать, какой насос устанавливать в ту или иную систему. Если котел мощностью 20 кВт, то насос должен обеспечить расход 1 кубический метр в час, то есть, одну тонну теплоносителя в час. Если 60 кВт — 3 кубических метра, если 100 кВт — 5. Поэтому это должны быть разные насосы.
Вывод: расход, а не объем, является более весомым фактором. Именно объем теплоносителя, который проходит через котел в определенное количество времени. А насос обеспечивает этот объем в единицу времени.
Почему закипает система отопления? Решаем проблему раз и навсегда!
Система отопления имеет достаточно сложную структуру и перед сборкой всех элементов в единую сеть, её нужно подробно рассчитывать. В подавляющем большинстве случаев закипание теплосистемы связано с неправильно проведёнными расчётами. Также нередко встречаются ситуации, когда при выборе мощности котла, агрегат специально приобретается с большим запасом производительности, что ведёт к перегреву теплоносителя.
Слишком мощный котёл
Избыточная производительность твердотопливного теплогенератора — наиболее распространённая причина, вызывающая закипание воды в системе отопления. Для определения оптимальной мощности котла существует усреднённый показатель, который указывает достаточное количество кВт для прогрева 10 м² площади жилого дома. Это значение составляет 1 кВт на 10 квадратных метров дома с обычным утеплением.
Если взять для примера дом 100 м², то с его обогревом будет справляться котёл мощностью 10 кВт. Учитывая возможные ошибки, допущенные в процессе утепления постройки, уместно будет разместить агрегат с небольшим запасом до 11-12 кВт. Приобретая более производительный теплогенератор следует знать, что в процессе его эксплуатации неизбежно возникнет необходимость искусственно понижать мощность устройства.
Использование котла на неполную мощность, как правило, практикуется в частных домах, где теплогенератор подобран с излишней производительностью. Важно понимать, что постоянная работа котла в режиме ограниченной мощности очень негативно сказывается на показателях теплоотдачи от топлива. Его сгорание в топке происходит не полностью и часть энергии теряется из-за низкой эффективности сжигания горючего материала.
Кроме того, дымовые газы при таком режиме эксплуатации котла содержат много сажи и смолы. Данные вещества оседают на стенках топочного отделения и внутри дымохода, постепенно образуя всё более толстый слой. Со временем накопленный осадок начинает сужать просвет канала для выхода дыма, что также становится причиной падения КПД теплогенератора.
Исходя из вышесказанного, следует вывод, что котёл лучше использовать только на максимальной мощности. Предотвращать закипание теплоносителя в системе нужно не регулировкой интенсивности горения топлива, а установкой дополнительной буферной ёмкости с водой. В качестве такой ёмкости используется специальный тепловой аккумулятор (ТА). Его объём определяется индивидуально, в зависимости от параметров конкретной теплосистемы, но обычно ёмкость теплоаккумулятора находится в пределах от 1000 до 2000 литров.
Правильно рассчитанный резервуар способен принять на себя все излишки тепла, которые производит котёл. После включения в систему теплового аккумулятора, проблема с закипанием воды решится раз и навсегда. Какой бы мощный теплогенератор не был установлен, для него всегда можно подобрать соответствующую по объёму буферную ёмкость, которая позволит исключить любые случаи перегрева теплоносителя.
Тепловой аккумулятор выгоден ещё и потому, что он не только защищает отопление от перегрева, но и обладает способностью запасать энергию. За время активной работы теплогенератора вода в резервуаре хорошо прогревается. И после полного сгорания топлива в котле, жидкость начинает отдавать запасы тепла в систему, постепенно остывая на протяжении нескольких часов. Тем самым устройство гарантирует поддержание комфортной температуры в помещениях ещё очень долго после полной остановки теплогенератора.
Неисправность циркуляционного насоса
Существуют два типа систем отопления — с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. Отопление с естественной циркуляцией (ЕЦ) работает за счёт правильной установки всех элементов с учётом гидравлических и гравитационных сил. Вода приходит в движение в результате расширения при нагреве и уменьшения в объёме в процессе остывания. Кроме того, расположение каждого из элементов и изготовление правильного уклона труб включает в работу также силу притяжения.
Теплосистемы, где вода движется в результате давления создаваемого насосом, называют системами с принудительной циркуляцией (ПЦ). Циркуляционный насос предназначен для формирования потока достаточной силы, чтобы он обеспечил своевременную смену горячей воды в котле на охлаждённую. Когда устройство по каким-то причинам снижает интенсивность работы или отключается, теплоноситель слишком долго находится в котле и начинает закипать.
Иногда у неправильно спроектированных систем отопления наблюдается явление так называемого «холодного кипения». Под этим понятием подразумевается образование пузырьков воздуха в жидкости в небольших областях гидравлического контура, где присутствует значительные перепады давления. Резкое уменьшение давления в воде становится причиной выделения из неё воздуха и называется «кавитация».
Чаще всего к появлению данного феномена приводит сбой в работе циркуляционного насоса, так как именно он создаёт участки с разным давление в однородном потоке жидкости. Кавитация также является одной из причин закипания воды в теплосистеме, поэтому её обязательно нужно устранить, выполнив регулировку насоса. Давление, которое он создаёт не должно быть как слишком высоким, так и чрезмерно низким.
Ошибки в процессе монтажа теплосистемы
Большое значение имеет соблюдение технологии монтажа каждого отдельного элемента схемы отопления. Если проигнорировать рекомендации специалистов по процессу установки котла, насоса, расширительного бака или даже одного единственного радиатора, то возникает вероятность попадания воздуха в водяной контур.
В теплоносителе, в котором присутствует определённое количество воздушных пузырьков, рано или поздно образуются воздушные пробки. Проверьте температуру всех радиаторов, труб, полотенцесушителей и других отрезков системы, активно отдающих тепло. Если какой-то участок холодный, то в нём образовался затор в результате скопления воздуха в каких-то ключевых местах.
С точки зрения целостности системы, такое положение вещей означает полное отключение какого-то участка сети. В итоге, оставшиеся радиаторы не справляются с охлаждением теплоносителя до нужной температуры. Вода с каждым циклом возвращается в котёл всё более нагретой и по истечении определённого промежутка времени достигает температуры кипения.
Независимо от типа сети, будь то принудительная или естественная циркуляция, установка труб с неверно рассчитанным диаметром также иногда приводит к закипанию воды. Достаточно подключить один из радиаторов на слишком узкие трубы, чтобы замедлить движение жидкости во всей сети. А это, как уже было сказано ранее, продлевает период прохождения теплоносителя по котлу и становится причиной его закипания.
Ещё одно условие, игнорирование которого опасно для теплового баланса теплосистемы — недостаточная высота установки расширительного бака. Расширительный бак (РБ) выполняет функцию поддержания стабильного давления в трубах. Жидкость при нагреве расширяется, а в процессе остывания уменьшается в объёме. А расширительный бак принимает образовавшиеся излишки воды в перегретой системе и компенсирует недостаток в охлажденной.
Бак должен содержать количество жидкости, равное не менее 5% от всего объёма теплоносителя в системе. А высота расположения над полом должна составлять как минимум 2,7 метра, если речь идёт про одноэтажный дом. Для такой постройки, как правило, хватает резервуара объёмом 8 литров, но лучше размещать бак большей ёмкости — от 12 до 15 л.
Как решить проблему закипания?
В целом, после подробного изучения причин перегрева воды в системе отопления, ответ на вопрос «Что делать?» находится сам собой. Подробное исследование конкретной теплосети даёт возможность точно сказать, какой элемент является слабым звеном и что с ним можно сделать. Если обобщить все описанные варианты решения данной проблемы, то получится следующий список:
- Слишком большая мощность котла
- Неисправность циркуляционного насоса
- Воздушные пробки
- «Узкие» места в контуре, задерживающие ток воды (трубы, соединения, краны и пр.)
- Засорение водяных фильтров
Коротко стоит сказать и про фильтры. Часто, если вода обладает достаточно высокой жесткостью, они быстро засоряются. Обычно такой фильтр размещается на обратном контуре оттока охлажденного теплоносителя. Устройство следует обязательно осмотреть, так как на определённой стадии засора оно начинает задерживать ток воды, а это приводит к тому, что отопление постоянно кипит.
Наиболее рациональное и комплексное решение вопроса с закипанием системы заключается в установке теплового аккумулятора. Общее количество воды за счёт данного контура может быть увеличено в несколько раз. Это гарантированно защитит теплоноситель от закипания. Правильно подобранный теплоаккумулятор увеличит суммарную теплоёмкость воды до такой величины, что даже очень мощный котёл не сможет её вскипятить.
Расчет объема воды в системе отопления
Расход воды в централизованных системах отопления рядовыми пользователями не учитывается. Но знать объем системы отопления, которая создается для оснащения отдельной квартиры (дома) необходимо. Эти данные помогут точнее определить несколько важных эксплуатационных параметров, о которых будет рассказано далее.
Для чего нужен расчет количества воды в системе отопления
При установке соответствующего оборудования в загородные частные дома многие хозяева предпочитают использовать специальные жидкости.
Качественный антифриз, со специальными добавками, предотвращает возникновение коррозийных процессов, что повышает долговечность металлических труб и других компонентов инженерной системы. Он не превращается в лед при низких температурах.
Это свойство пригодится при несанкционированном отключении оборудования, в иных аварийных ситуациях. Но такая жидкость стоит дороже воды, поэтому необходим точный расчет потребностей.
Второй задачей является уточнение объема емкости расширительного бака. Если она будет недостаточной в закрытых системах, то устройство не будет выполнять полноценно свои функции по компенсации расширения жидкости при нагреве.
Как определить количество воды экспериментально, сделать расчет
Самым простым способом узнать, сколько понадобится жидкости для заполнения системы, является опыт. После подключения дома нового отопительного оборудования открывается вентиль для их заполнения. Нужное значение будет получено, как результат показаний счетчика расхода воды. Второй вариант – обратное действие. Можно производить слив из системы, используя ведро, или другую емкость с известным объемом.
Понятно, что подобные операции допустимы только при наличии дома установленного оборудования. В действительности посчитать придется заранее, чтобы правильно определиться с параметрами соответствующего проекта. Далее будет рассмотрена правильная последовательность действий, которая поможет рассчитать объем теплоносителя:
- Выясняется количество жидкости, которое вмещает котел. Эти данные указываются в техническом паспорте на соответствующее изделие. Устройства проточного типа экономичнее. Но те, в которых используются накопительные емкости, способны быстро обеспечить потребителей горячей водой. В некоторых моделях котлов, работающих на твердом топливе, соответствующий объем достигает 50-ти литров.
- Далее суммируются аналогичные характеристики радиаторов отопления. Как правило, самые крупные – чугунные радиаторы. Для заполнения одной секции такого прибора может потребоваться не менее полутора литров жидкости.
- Емкость обвязки считают только с учетом данных по трубам. Чтобы произвести расчет используется следующая формула: V (объем жидкости для заполнения трубопровода) = П (3, 14 –число «Пи») х R 2 (радиус трубы во второй степени) х L (длина трубопровода).
- Последнее действие – суммирование имеющихся величин.
Чтобы правильно рассчитать внутренний объем труб надо использовать только сопоставимые величины. Точный радиус вычисляется с использованием вычитания двойной ширины стенок. Приведем пример, который основан на следующих исходных данных:
- Длина труб: 12 метров.
- Диаметр (наружный): 24 мм.
- Толщина стенок : 2 мм.
Вначале надо рассчитать внутренний радиус: R = 24 — (2х2)/2 =10 мм.
Теперь можно использовать приведенную выше формулу: V = 3,14 х 10 2 /1000 х 12 = 3,768 литра. К этому значению прибавляют объемы котла и радиаторов отопления.
Какой должна быть величина емкости расширительного бака
Как правило, рассчитать точно эту величину надо, если предполагается создание дома отопительной системы закрытого типа. Чтобы получить искомое значение применяют следующую формулу: VR (объем расширительного бака) = (VO (общий объем, который рассчитывается по рассмотренной выше методике) х KR (коэффициент расширения жидкости)) / KE (коэффициент эффективности). KR принимается для воды равным 0,04 (антифриз – 0,044). KE – это показатель, который вычисляют с использованием формулы: KE = (PM (максимальное давление в системе) – PN (номинальное давление, при котором происходит наполнение бака))/ (PM+1).
Таким образом, чтобы выяснить количество незамерзающей жидкости для заполнения отопительной системы надо сложить все перечисленные выше объемы:
- котла;
- батарей;
- трубопровода;
- расширительного бака.
Системы отопления с естественной циркуляцией
Как работает естественная циркуляция?
Плотность жидкости при нагреве уменьшается, а ее объем увеличивается, в результате чего наиболее горячие микрообъемы воды поднимаются вверх, а холодные частички, напротив, опускаются вниз. При этом создается естественная циркуляция жидкости, наблюдать которую можно, например, при нагреве воды для утреннего чаепития.
На этом же принципе основано действие замкнутой системы отопления с естественной циркуляцией, которую смело можно сравнивать с резервуаром, наполненным водой. А раз это емкость с водой, то при ее нагреве жидкость «ведет» себя так же, как и вода в чайнике: ее наиболее горячие слои устремляются вверх. При этом высота сосуда не имеет никакого значения: нагретая жидкость внутри резервуара способна преодолеть любые расстояния.
На смену «ушедших» от источника тепла объемов воды, устремляются холодные частички жидкости. Причем, чем они холоднее, тем интенсивнее их движение вниз.
Идея ясна, но как она реализована на практике?
Центральным элементом системы отопления с естественной циркуляцией (как и любой другой), является котел. Нагретая в нем вода, подчиняясь законам природы, устремляется по трубе подачи вверх и может быть поднята на второй и даже на третий этаж дома. Первоначальное движение теплоносителя в системе отопления начинается за счет разности плотностей нагретой и холодной воды. На место ушедших объемов горячей воды устремляются объемы холодной воды, движение которых создает гравитационное давление, величина которого тем больше, чем больше расстояние между центром самого нижнего радиатора и центром котла отопления.
Именно по этой причине для увеличения гравитационного давления котел стараются расположить ниже приборов отопления, порой искусственно углубляя его.
Также на величину гравитационного давления влияет уровень нагрева теплоносителя: чем он выше, тем выше давление.
Для обеспечения непрерывной циркуляции теплоносителя в системе отопления уровень гравитационного давления должен быть заведомо выше сопротивления, создаваемого силами трения внутри трубопровода.
Для уменьшения внутреннего сопротивления трубы в системе отопления прокладывают с уклоном, обеспечивающим направленное движение горячей воды к приборам отопления, а холодной воды к котлу, а диаметр обратного трубопровода делают больше диаметра подающего трубопровода.
При этом в системе не используется циркуляционный насос, а движение теплоносителя происходит само по себе, отсюда и название такой отопительной системы: самотечная или система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.
Схема разводки
Нагретый теплоноситель подается на высоту выше самого высоко расположенного прибора отопления и поступает в стояки, по которым стекает к приборам отопления, нагревает их и уходит в обратный трубопровод. Реализовать такую схему движения теплоносителя позволяет только двухтрубная разводка системы отопления с раздельной подачей и обраткой.
Еще одним необходимым условием непрерывной циркуляции теплоносителя является наличие постоянного давления в системе отопления и ее полное заполнение водой: в системе не должно быть воздушных пробок и пустот.
Перед первым запуском котла в работу отопительную систему полностью заливают водой, объем которой при нагреве увеличивается. В среднем на 100 литров холодной воды при ее нагреве до 70-80 С «лишними» оказываются 4 литра воды, которые необходимо своевременно удалить из зоны циркуляции теплоносителя. Если этого не сделать, в системе может возникнуть давление, способное разорвать самые прочные стальные трубы.
Сбросить давление можно просто, удалив лишнюю воду, как это делается в водонагревателях, а можно создать некоторый запас воды и использовать его для компенсации уменьшающегося объема жидкости при снижении температуры теплоносителя.
Для этого в самой высокой точке системы отопления устанавливается открытый бак, в котором могут собираться излишки воды при увеличении ее объема. Эта же вода подпитывает систему отопления при снижении температуры сетевой воды и уменьшении ее объема. По сути это очень эффективная и энергонезависимая система автоматического контроля уровня воды в отопительной системе.
К тому же через открытый расширительный бак происходит удаление пузырьков воздуха из системы отопления, что является еще одним достоинством отопительных систем с естественной циркуляцией.
Достоинства и недостатки
В системах отопления с естественной циркуляцией простым является только их принцип действия. На деле реализовать такую отопительную систему по силам только опытному мастеру, способному выполнить монтаж отопления с ювелирной точностью. Увы, даже небольшая ошибка в монтаже может стать серьезным препятствием для свободного движения воды и нарушить ее циркуляцию. Именно сложность монтажа является основным недостатком систем отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.
Правильно смонтированные системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя радуют своих хозяев высокой эффективностью, надежностью и длительным сроком эксплуатации. Заполняют такую систему водой один раз, перед запуском. В дальнейшем теплоноситель можно не менять годами, добавляя его по мере необходимости (уменьшение объема воды может происходить за счет ее испарения через открытый бак, уменьшить которое можно просто накрыв резервуар сверху съемной крышкой).
В ремонте и в уходе самотечная система отопления также не нуждается: в ней просто нечему ломаться, а при постоянном заполнении водой нет нужды и в сбросе воздушных пробок.
Единственным ограничением в использовании является максимальная удаленность прибора отопления от котла, величина которой не должна превышать 30 метров. Это значит, что при расположении котла в центре дома, допустимая длина его диагонали не должна превышать 60 м. Но такие большие частные дома скорее исключение, чем правило.
Трубопроводы в водонагревателе без резервуара по сравнению с объемными водонагревателями
Подогреватели технической воды могут быть баковыми, объемными или безбактовыми. Чем трубопровод безбаквального водонагревателя отличается от более традиционных методов? Сегодняшняя «Минутка утра понедельника» отвечает на этот вопрос.
В последнем MMM мы исследовали разницу между баком-водонагревателями, объемными водонагревателями и безбакальными бытовыми водонагревателями. Сегодня мы рассмотрим различия в трубопроводе между ними.
Скорость потока в зависимости от скорости извлечения: ключевое отличие
В традиционных водонагревателях или водонагревателях типа резервуаров горячая вода хранится в резервуаре, а вода, используемая в приборах, поступает из резервуара. По мере использования горячей воды в бак попадает холодная вода. Мы зависим от стратификации в резервуаре, чтобы горячая вода оставалась наверху, а более холодная вода оставалась внизу. Когда датчик температуры достигает заданной температуры, которая ниже температуры подачи, нагреватель начинает свой цикл нагрева воды в баке.
В традиционных системах объемного водонагревателя приборы используют воду в галлонах в минуту (GPM), но нагреватель рассчитан на регенерацию в галлонах в час (GPH). Нагреватель не рассчитан на расход. Размер бака рассчитан на расход, а нагреватель восстанавливает температуру в баке.
Трубопроводы в безбаквальных водонагревателях и объемных водонагревателях
Водонагреватель резервуарного типа
В водонагревателе, имеющем тип резервуара, горячая вода подается из резервуара, а нагреватель заряжает резервуар горячей водой.Размер бака рассчитан на то, чтобы обеспечить необходимое количество воды при максимальной потребности в приспособлениях.
Объемный водонагреватель
В объемном водонагревателе горячая вода подается из резервуара, а водонагреватель заряжает резервуар горячей водой. Размер бака рассчитан на то, чтобы обеспечить необходимое количество воды при максимальной потребности в приспособлениях.
Бесконтактный водонагреватель
В водонагревателе без резервуара вода подается от водонагревателя с постоянной температурой.Нагреватель рассчитан на максимальную скорость потока в галлонах в минуту, ожидаемую на приспособлениях. Эта система обычно не использует хранилище.
На следующей неделе мы рассмотрим энергопотребление безбаквальных водонагревателей по сравнению с традиционными накопительными водонагревателями.
Заявление об ограничении ответственности: R. L. Deppmann и его аффилированные лица не несут ответственности за проблемы, вызванные использованием информации на этой странице. Хотя эта информация исходит из многолетнего опыта и может быть ценным инструментом, она может не учитывать особые обстоятельства в вашей системе, и поэтому мы не можем нести ответственность за действия, вытекающие из этой информации.Если у Вас возникнут вопросы, обращайтесь к нам.
Расход котловой воды
Котлы являются важным компонентом систем отопления. Они распространены в таких отраслях, как электростанции, химическая промышленность, пищевая промышленность и производство напитков, теплотехника, строительные материалы. Вода является наиболее распространенной жидкостью, используемой в процессах отопления, благодаря ее доступности и высокой теплоемкости. Эти виды использования требуют большого количества воды и часто представляют потенциал для экономии воды.Эта экономия приводит к снижению счетов за воду и канализацию и снижению затрат на очистку.
Рисунок 1 — схема котла
Расход воды складывается из регулирования количества подпиточной воды, продувочной воды и количества конденсированной воды. Эти три воды определяют циклы концентрации, которые могут быть достигнуты в градирне. Массовый баланс системы градирни можно записать следующим образом:
Подпитка = Продувка + Потери от испарения
Это уравнение не учитывает технологические утечки, ветровую нагрузку и дрейф, которые являются лишь формами неконтролируемая продувка.Кроме того, расход воды обычно определяется с помощью продувочного рассола в зависимости от рециркулируемого пара и концентрации подпиточной воды.
B = S x (1 — r) xm / b — m
B = Продувка
S = Расход пара
b = Концентрация TDS котловой воды
m = Концентрация TDS подпиточной воды
r = возврат частичного конденсата
Это соотношение можно оптимизировать, контролируя качество подпиточной воды котла (щелкните на новой странице) и качество продувки повторно используемого котла (щелкните на новой странице).
Качество котловой воды устанавливается в зависимости от давления в котле и типа водонагревателя.
Lenntech может предоставить вам все оборудование для очистки воды, включая химикаты. Химикаты будут кондиционировать воду и защищать котельное оборудование (нагреватель, насос,…).
Компания Lenntech может проконсультировать вас по вопросам обработки подпиточной воды, предоставив расчеты баланса массы в паровом котле, что способствует снижению
Для получения дополнительной информации или предложения, пожалуйста, свяжитесь с нами: Форма обратной связи или позвоните нам по телефону +31 152 610 900
Источник: Презентация промышленного водного хозяйства, ЮНЕСКО-ИГЕ
Руководство по воде — Контроль продувки котла
Продувка котла — это удаление воды из котла.Его цель — контролировать параметры котловой воды в установленных пределах для минимизации накипи, коррозии, уноса и других специфических проблем. Продувка также используется для удаления взвешенных твердых частиц, присутствующих в системе. Эти твердые частицы вызваны загрязнением питательной воды, осадками внутренней химической обработки или превышением пределов растворимости других растворимых солей.
Фактически, часть котловой воды удаляется (продувка) и заменяется питательной водой. Процент продувки котла:
количество продувочной воды | X 100 = продувка% |
количество питательной воды |
Продувка может варьироваться от менее 1% при наличии питательной воды исключительно высокого качества до более 20% в критической системе с некачественной питательной водой.На установках с подпиточной водой, умягченной цеолитом натрия, процентное содержание обычно определяется с помощью теста на содержание хлоридов. В котлах высокого давления растворимый инертный материал может быть добавлен к котловой воде в качестве индикатора для определения процента продувки. Формула для расчета процента продувки с использованием хлорида и ее вывод показаны в Таблице 13-1.
Таблица 13-1. Алгебраическое доказательство формулы продувки.
Пусть x = Количество питательной воды y = количество продувочной воды a = концентрация хлоридов в питательной воде b = концентрация хлоридов в котловой воде k = процент продувки По определению процентной продувки Поскольку общее количество хлоридов, поступающих в котел, должно равняться общему количеству хлоридов на выходе из котла,
дает:
|
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОДУВ
Основной целью продувки является поддержание содержания твердых частиц в котловой воде в определенных пределах.Это может потребоваться по определенным причинам, например, из-за загрязнения котловой воды. В этом случае требуется высокая скорость продувки для максимально быстрого удаления загрязняющих веществ.
Скорость продувки, необходимая для конкретного котла, зависит от конструкции котла, условий эксплуатации и уровней загрязнения питательной воды. Во многих системах скорость продувки определяется по общему количеству растворенных твердых частиц. В других системах уровень щелочности, кремнезема или взвешенных твердых частиц определяет требуемую скорость продувки.
В течение многих лет нормы продувки котлов устанавливались для ограничения загрязнения котловой воды до уровней, установленных Американской ассоциацией производителей котлов (ABMA) в ее Стандартной гарантии чистоты пара. Эти стандарты использовались, хотя они носили общий характер и не применялись в каждом отдельном случае. Сегодня для определения скорости продувки часто используется ASME «Консенсус по эксплуатационным методам контроля питательной и котловой воды в современных промышленных котлах», представленный в Таблице 13-2.
Это единодушное мнение относится к контролю осаждения, а также к качеству пара. Во всех случаях должна использоваться хорошая инженерная оценка. Поскольку каждая конкретная система котла отличается, пределы регулирования также могут быть разными. Существует множество механических факторов, которые могут повлиять на пределы контроля продувки, включая конструкцию котла, мощность, уровень воды, характеристики нагрузки и тип топлива.
В некоторых случаях пределы контроля продувки для конкретной системы могут определяться опытом эксплуатации, осмотрами оборудования или испытаниями на чистоту пара, а не критериями качества воды ASME или ABMA.В некоторых случаях возможно превышение стандартных пределов общего содержания твердых веществ (или проводимости), диоксида кремния или щелочности. Противовспенивающие агенты были успешно применены для обеспечения более высоких, чем обычно, пределов твердых веществ, как показано на Рисунке 13-1. Хелатирующие и эффективные программы диспергирования также могут допускать превышение определенных критериев для воды.
Максимально возможные уровни для каждой конкретной системы можно определить только исходя из опыта. Влияние характеристик воды на качество пара можно проверить с помощью испытания на чистоту пара.Однако влияние на внутренние условия должно определяться по результатам, наблюдаемым во время ремонта конкретного агрегата.
Для некоторых котлов может потребоваться более низкий уровень продувки, чем обычно, из-за необычной конструкции котла или рабочих критериев, или из-за потребности в исключительно чистой питательной воде. На некоторых предприятиях пределы продувки котла ниже, чем необходимо, из-за консервативной философии эксплуатации.
РУЧНАЯ ПРОДУВКА
Периодическая ручная продувка предназначена для удаления взвешенных твердых частиц, включая любой осадок, образующийся в котловой воде.Ручной отвод продувки обычно расположен в нижней части самого нижнего барабана котла, где образующийся ил имеет тенденцию оседать.
Правильно контролируемая периодическая ручная продувка удаляет взвешенные твердые частицы, обеспечивая удовлетворительную работу котла. Большинство промышленных котельных систем содержат как ручную периодическую продувку, так и систему непрерывной продувки. На практике клапаны ручной продувки периодически открываются в соответствии с рабочим графиком. Чтобы оптимизировать удаление взвешенных твердых частиц и снизить эксплуатационную экономичность, частые короткие удары предпочтительнее нечастых длительных ударов.В системах, использующих питательную воду для котлов исключительно высокого качества, образуется очень мало шлама. Ручная продувка в этих системах может происходить реже, чем в системах с питательной водой, загрязненной жесткостью или железом. Консультант по водоподготовке может порекомендовать соответствующий график ручной продувки.
Клапаны продувки на коллекторах водяных стенок котла должны эксплуатироваться в строгом соответствии с рекомендациями производителя. Обычно из-за возможных проблем с циркуляцией коллекторы водяных стенок не сдуваются во время работы агрегата.Продувка обычно происходит, когда агрегат выводится из эксплуатации или ставится в горизонтальное положение. Во время ручной продувки следует внимательно следить за уровнем воды.
НЕПРЕРЫВНАЯ ПРОДУВКА
Непрерывная продувка, как подразумевает этот термин, — это непрерывное удаление воды из котла. Он предлагает множество преимуществ, которые не дает использование только донной продувки. Например, вода может быть удалена из места, где в котловой воде содержится наибольшее количество растворенных твердых веществ. В результате можно постоянно поддерживать надлежащее качество котловой воды.Кроме того, можно удалить максимум растворенных твердых частиц с минимальными потерями воды и тепла из котла.
Еще одним важным преимуществом непрерывной продувки является рекуперация большого количества теплоты с помощью продувочных резервуаров-испарителей и теплообменников. Настройки регулирующего клапана необходимо регулярно корректировать для увеличения или уменьшения продувки в соответствии с результатами контрольных испытаний и для постоянного контроля концентрации воды в котле.
При использовании непрерывной продувки ручная продувка обычно ограничивается примерно одним коротким продуванием за смену для удаления взвешенных твердых частиц, которые могли осесть рядом с штуцером ручной продувки.
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
Несколько факторов могут способствовать снижению потребления энергии на водяной стороне парогенератора.
Уменьшение накипи
Передача тепла затруднена из-за образования накипи на внутренних поверхностях. Уменьшение накипи за счет надлежащей предварительной обработки и внутренней химической обработки приводит к более чистым внутренним поверхностям для более эффективной передачи тепла и, как следствие, к экономии энергии.
Редукция продувки котловой воды
Уменьшение продувки котловой воды может привести к значительной экономии топлива и воды.
В некоторых установках содержание твердых частиц в котловой воде ниже максимально допустимого. За счет улучшенных методов управления, включая автоматическое оборудование для продувки котла, продувка котловой воды может быть уменьшена для поддержания содержания твердых частиц на уровне, близком к максимально допустимому, но не выше.
Требуемая скорость продувки зависит от характеристик питательной воды, нагрузки на котел и механических ограничений. Вариации этих факторов изменят величину необходимой продувки, вызывая необходимость частой регулировки управляемой вручную системы непрерывной продувки.Даже частая ручная регулировка может оказаться недостаточной для соответствия изменениям в условиях эксплуатации. Таблица 13-3 иллюстрирует экономию, возможную при автоматическом управлении продувкой котла.
Скорость продувки часто является наиболее плохо контролируемой переменной программы внутренней очистки. Пределы проводимости для ручной продувки котла обычно довольно широки, нижние пределы ниже 70% от максимально безопасного значения. Это часто необходимо при ручном управлении, потому что нельзя безопасно поддерживать узкий диапазон.
На установках с подпиточной водой, умягченной цеолитом натрия, системы автоматического управления могут поддерживать проводимость котловой воды в пределах 5% от заданного значения. Эксплуатационные записи завода подтверждают, что при ручной настройке непрерывная продувка находится в пределах этого 5% диапазона не более 20% времени. В целом, средняя установка экономит примерно 20% продувки котла при переходе с регулируемой вручную непрерывной продувки на автоматическую непрерывную продувку. Это снижение достигается без риска образования накипи или уноса из-за высокого содержания твердых частиц в котловой воде.
В некоторых случаях повышение качества питательной воды позволяет значительно снизить скорость продувки при существующем максимально допустимом уровне твердых частиц. Это может быть достигнуто за счет повторного использования дополнительного конденсата в качестве питательной воды или за счет улучшения методов внешней очистки для повышения качества подпиточной воды.
Любое сокращение продувки способствует экономии воды и топлива, как показано в Таблице 13-4. Когда однородные концентрации в котловой воде поддерживаются на уровне или около максимально допустимых уровней, достигается экономия в нескольких областях, включая потребность в подпиточной воде, стоимость технологической воды, стоимость очистки сточных вод продувочной воды, потребление топлива и требования к химической очистке.Эта экономия заметно больше там, где качество подпиточной воды низкое, где оборудование для рекуперации тепла отсутствует или неэффективно и где условия эксплуатации часто меняются.
Рекуперация тепла
Рекуперация тепла часто используется для снижения потерь энергии в результате продувки котловой воды. На Рис. 13-2 показана типичная система рекуперации тепла после продувки котла с использованием расширительного бака и теплообменника.
Установка оборудования для рекуперации тепла имеет смысл только тогда, когда энергия из расширительного бака или продувочной воды может быть восстановлена и использована.Когда уже имеется избыточная подача отработанного пара или пара низкого давления, мало оправданий для установки оборудования для рекуперации тепла.
Если экономически оправдано, продувка котловой воды может использоваться для нагрева технологических потоков. В большинстве случаев в системах рекуперации тепла продувкой котловой воды для деаэрации используется пар мгновенного испарения из расширительного бака. Продувка из расширительного бака проходит через теплообменник и используется для предварительного нагрева подпиточной воды котла. При использовании эффективного теплообменника единственная потеря тепла — это конечная разница температур между входящей подпиточной водой и продувочной водой в канализацию.Эта разница обычно составляет 10-20 ° F (5-10 ° C).
В таблице 13-5 представлен типичный расчет для определения экономии топлива, достигаемой в системе рекуперации тепла с использованием расширительного бака низкого давления и теплообменника. Рисунок 13-3 можно использовать для определения количества пара мгновенного испарения, извлекаемого из расширительного резервуара.
Таблица 13-5. Пример возможной экономии топлива за счет использования рекуперации тепла при непрерывной продувке.
Испарение (пар) | 5 000 000 | фунтов | |
Продувка: | +263 000 | фунтов / день (5.0%) | |
Питательная вода (пар + продувка) | 5 263 000 | фунтов | |
Давление в котле: | 600 | фунтов на кв. Дюйм (изб.) | |
Температура питательной воды (используется свежий пар): | 240 | ° F | |
Температура подпиточной воды: | 60 | ° F | |
Объем топлива (масла) | 145 000 | британских тепловых единиц / галлон | |
(при КПД котла 75%) | Х 0.75 | ||
Доступное тепло топлива: | 108,750 | британских тепловых единиц / галлон | |
Используя расширительный бак при давлении 5 фунтов на квадратный дюйм, количество доступного пара можно рассчитать по формуле: | |||
% мгновенного пара = | H b — H f | Х 100 | |
V т | |||
где | |||
H b : тепло жидкости при давлении котла | 475 | БТЕ / фунт | |
H f : тепло жидкости при давлении вспышки | -196 | БТЕ / фунт | |
V t : скрытая теплота парообразования при давлении вспышки | 960 Х 100 | БТЕ / фунт | |
% мгновенного пара = | 29.1 | ||
(продувка) | 263 000 | фунтов | |
(@ 29,1% мгновенного пара) | Х.291 | ||
Мгновенный пар доступен при 5 фунтах / кв. Дюйм изб .: | 76 500 | фунтов | |
Суммарное тепло выделившегося пара при 5 фунтах на квадратный дюйм: | 1,156 | БТЕ / фунт | |
(Нагрев подпиточной воды при 60 ° F) | -28 | БТЕ / фунт | |
Теплота мгновенного пара | 1,128 | БТЕ / фунт | |
(имеется мгновенный пар) | Х 76,500 | фунтов | |
Экономия тепла мгновенным паром | 86 292 000 | британских тепловых единиц | |
Теплота жидкости при фунтах / кв. Дюйм ман. | 196 | БТЕ / фунт | |
Тепло жидкости при 80 ° F | — 48 | БТЕ / фунт | |
Рекуперация тепла | 148 | БТЕ / фунт | |
(продувка) | 263 000 | фунтов | |
(продувка не прошита) | Х 0.709 | ||
(рекуперация тепла) | Х 148 | БТЕ / фунт | |
Экономия тепла от теплообменника: | 27 597 000 | британских тепловых единиц | |
(экономия тепла на мгновенном паре) | 86 292 000 | британских тепловых единиц | |
Общая экономия тепла: | 113 889 000 | британских тепловых единиц | |
(доступное тепло топлива) | 108,750 | британских тепловых единиц / галлон | |
Экономия топлива: | 1.047 | галлонов | |
(по цене 0,80 долл. США за галлон) | X 0,80 | ||
Дневная экономия | $ 837,60 | ||
х 365 | дн / год | ||
Годовая экономия | 305 724 долл. США |
ДЕЙСТВУЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Ручная продувка
Оборудование для ручной продувки, считающееся частью котла и устанавливаемое вместе с агрегатом, обычно состоит из отборной линии, быстро открывающегося клапана и запорного клапана.Отводная линия всегда находится в самой нижней части самого нижнего корпуса котла, где должна образовываться наибольшая концентрация взвешенных веществ.
Некоторые типы водотрубных котлов имеют более одного штуцера для продувки. Они допускают продувку с обоих концов грязевого барабана. На коллекторах установлены продувочные патрубки для слива и удаления взвешенных твердых частиц, которые могут накапливаться и ограничивать циркуляцию. Производитель котла обычно устанавливает определенные ограничения на продувку водосточных коллекторов.Эти ограничения следует строго соблюдать.
Непрерывная продувка
Обычно оборудование непрерывной продувки устанавливает производитель котла. Точное расположение линии отбора непрерывной продувки зависит в первую очередь от схемы циркуляции воды. Его положение должно обеспечивать отвод самой концентрированной воды. Трубопровод также должен быть расположен так, чтобы питательная вода котла или химический раствор не попадали в него напрямую. Размер линий и регулирующих клапанов зависит от количества необходимой продувки.
На рис. 13-4 показано типичное место в паровом барабане для соединения непрерывной продувки. В большинстве единиц линия взлета находится на несколько дюймов ниже минимального уровня воды. В других конструкциях отбор осуществляется близко к днищу парового барабана.
Автоматическая продувка
Автоматическая система управления продувкой непрерывно контролирует воду в котле, регулирует скорость продувки и поддерживает удельную проводимость воды в котле на желаемом уровне.Основные компоненты автоматической системы управления продувкой включают измерительный узел, центр управления и регулирующий клапан продувки. Типовая модулирующая система автоматического управления продувкой котла показана на Рисунке 13-5.
КОНТРОЛЬ ПРОДУВКИ
Если необходимо поддерживать экономичную скорость продувки, необходимо часто проводить соответствующие испытания котловой воды для проверки концентраций в котловой воде. При использовании подпитки, размягченной цеолитом натрия, необходимость продувки котла обычно определяется путем измерения электропроводности котловой воды, что позволяет косвенным образом измерить содержание растворенных твердых частиц в котловой воде.
Другие компоненты котловой воды, такие как хлориды, натрий и кремнезем, также используются в качестве средства контроля продувки. Испытание на щелочность использовалось в качестве дополнительного контроля продувки для систем, в которых щелочность котловой воды может быть особенно высокой.
Всего твердых
С технической точки зрения гравиметрические измерения представляют собой удовлетворительный способ определения общего содержания твердых частиц в котловой воде; однако этот метод используется редко, поскольку анализ занимает много времени и слишком сложен для рутинного контроля.Кроме того, сравнение общего содержания твердых частиц в котловой воде с общим содержанием твердых частиц в питательной воде не обязательно обеспечивает точное измерение концентрации питательной воды в котле по следующим причинам:
- пробы котловой воды могут не показывать характерное содержание взвешенных твердых частиц из-за осаждения или образования отложений Внутренняя очистка
- позволяет добавлять в котловую воду различные твердые вещества
- Разложение бикарбонатов и карбонатов может привести к выделению газообразного диоксида углерода и снижению общего содержания твердых веществ в котловой воде
Растворенные твердые вещества
Удельная проводимость котловой воды является косвенным показателем содержания растворенных твердых частиц и обычно может использоваться для контроля продувки.Однако установление скорости продувки на основе относительной удельной проводимости питательной воды и котловой воды не дает прямого измерения концентраций питательной воды внутри котла. На удельную проводимость влияет потеря углекислого газа с паром и введение твердых частиц в качестве внутренней химической обработки. Более того, удельную проводимость питательной воды (разбавленный раствор) и котловой воды (концентрированный раствор) нельзя сравнивать напрямую.
Удельная проводимость образца обусловлена ионизацией различных присутствующих солей.В разбавленных растворах растворенные соли почти полностью ионизируются, поэтому удельная проводимость увеличивается пропорционально концентрации растворенной соли. В концентрированных растворах ионизация подавляется, и отношение удельной проводимости к растворенным солям уменьшается. Взаимосвязь между удельной проводимостью и растворенными твердыми частицами наиболее точно определяется путем измерения обоих параметров и установления коэффициента корреляции для каждой системы. Однако фактор можно оценить.Содержание твердых веществ в очень разбавленных растворах, таких как конденсат, можно рассчитать с коэффициентом 0,5-0,6 ppm растворенных твердых веществ на микросименс (микромо) удельной проводимости. Для более концентрированного раствора, такого как котловая вода, коэффициент может варьироваться от 0,55 до 0,90 ppm растворенных твердых веществ на микросименс удельной проводимости. Ион гидроксида, присутствующий во многих котловых водах, обладает высокой проводимостью по сравнению с другими ионами. Поэтому перед измерением проводимости обычно нейтрализуют щелочь органической кислотой.Хотя галловая кислота обычно используется для нейтрализации щелочности фенолфталеина в образцах с высокой удельной проводимостью, борная кислота может использоваться в образцах с низкой и высокой удельной проводимостью с минимальным влиянием на коэффициент корреляции между растворенными твердыми частицами и удельной проводимостью.
Кремнезем, щелочность, натрий, литий и молибдат
При определенных обстоятельствах измерение содержания кремнезема и щелочности котловой воды может использоваться для контроля продувки.Натрий, литий и молибдат использовались для точного расчета скорости продувки в установках высокого давления, где деминерализованная вода используется в качестве питательной воды.
Хлорид
Если концентрация хлоридов в питательной воде достаточно высока для точного измерения, ее можно использовать для контроля продувки и расчета скорости продувки. Поскольку хлориды не осаждаются в котловой воде, относительные концентрации хлоридов в питательной и котловой воде обеспечивают точную основу для расчета скорости продувки.
Тест на содержание хлоридов не подходит для этого расчета, если содержание хлоридов в питательной воде слишком мало для точного определения. Небольшая аналитическая ошибка при определении содержания хлоридов в питательной воде вызовет заметную ошибку при расчете скорости продувки.
Удельный вес
Удельный вес котловой воды пропорционален растворенным твердым веществам. Однако определение растворенных твердых частиц путем измерения удельного веса ареометром настолько неточно, что его нельзя рекомендовать для надлежащего контроля продувки.
Услуги по котламSUEZ включают ряд решений, сочетающих химию, оборудование, анализ данных и полевые услуги для решения проблемы производительности котловой воды.
Рисунок 13-1. Влияние концентрации пеногасителя на чистоту пара.
ИксРисунок 13-2. Типовая система рекуперации тепла продувкой котла с использованием расширительного бака и теплообменника.
ИксТаблица 13-2. Предлагаемые пределы качества воды
a . ИксРабочее давление барабана b , МПа (фунт / кв. Дюйм) | ||||||||
0-2.07 (0-300) | 2,08–3,10 (301-450) | 3,11–4,14 (451-600) | 4,15–5,17 (601-750) | 5,18-6,21 (751-900) | 6,22-6,89 (901-1000) | 6,90-10,34 (1001-1500) | 10.35-10,79 (1501-2000) | |
ПОДАЧА ВОДЫ ч | ||||||||
Растворенный кислород (мг / л O 2 ), измеренный до добавления поглотителя кислорода j | <0,040 | <0,040 | <0,007 | <0.007 | <0,007 | <0,007 | <0,007 | <0,007 |
Общее железо (мг / л Fe) | 0,100 | 0,050 | 0,030 | 0,025 | 0,020 | 0,020 | 0,010 | 0,010 |
Всего меди (мг / л Cu) | 0,050 | 0,025 | 0,020 | 0,020 | 0.015 | 0,015 | 0,010 | 0,010 |
Общая жесткость (мг / л CaCO 3 ) | 0,300 | 0,300 | 0.200 | 0.200 | 0,100 | 0,100 | — не обнаруживается — | |
Диапазон pH при 25 ° C | 7,5-10,0 | 7,5-10,0 | 7,5-10,0 | 7,5-10,0 | 7,5-10,0 | 8.5-9,5 | 9,0–9,6 | 9,0–9,6 |
Химические вещества для защиты системы предварительного котла | используйте только летучие щелочные материалы | |||||||
нелетучий TOC (мг / л C) г г | <1 | <1 | <0,5 | <0,5 | <0,5 | — как можно ниже, <0,2 - | ||
Маслянистое вещество (мг / л) | <1 | <1 | <0.5 | <0,5 | <0,5 | — как можно ниже, <0,2 - | ||
КОТЕЛЬНАЯ ВОДА | ||||||||
Кремнезем (мг / л SiO 2 ) | £ 150 | £ 90 | £ 40 | £ 30 | £ 20 | £ 8 | £ 2 | £ 1 |
Общая щелочность (мг / л CaCO 3 ) | <350 д | <300 д | <250 д | <200 д | <150 д | <100 д | — не обнаруживается e — | |
Щелочность по свободному гидроксиду (мг / л CaCO 3 ) c | — не указано — | — не обнаруживается e — | ||||||
Удельная проводимость (мкСм / см) (мкмхо / см при 25 ° C без нейтрализации | <3500 f | <3000 f | <2500 f | <2000 f | <1500 f | <1000 f | £ 150 | £ 100 |
a Источник: Комитет по исследованиям пара и воды в теплоэнергетических системах ASME.Тип котла: водотрубный промышленный, повышенный, первичный топливный, барабанный; процентное содержание подпиточной воды: до 100% жаровой воды; условия: включает перегреватель, турбинные приводы или технологические ограничения по чистоте пара; цель по чистоте насыщенного пара.
b При локальных тепловых потоках> 473,2 кВт / м 2 (> 150 000 БТЕ / час / фут 2 ) используйте значения для следующего более высокого диапазона давления.
c Минимальный уровень щелочности по ОН в котлах ниже 6,21 МПа (900 фунтов на кв. Дюйм) должен указываться индивидуально с учетом растворимости кремнезема и других компонентов внутренней обработки.
d Максимальная общая щелочность, соответствующая приемлемой чистоте пара. При необходимости отмените проводимость как параметр управления продувкой. Если подпитка представляет собой деминерализованную воду при давлении от 4,14 МПа (600 фунтов на кв. Дюйм) до 6,89 МПа (1000 фунтов на кв. Дюйм), щелочность котловой воды должна соответствовать значениям, указанным в таблице, для диапазона 6,90–10,34 МПа (1001–1500 фунтов на кв. Дюйм).
e Относится к свободной щелочности гидроксида натрия или калия. Некоторая небольшая переменная величина общей щелочности будет присутствовать, и ее можно будет измерить с предполагаемым конгруэнтным или скоординированным контролем фосфатного pH или обработкой летучими веществами, применяемыми в этих диапазонах высокого давления.
f Максимальные значения часто недостижимы без превышения предложенных максимальных значений щелочности, особенно в котлах ниже 6,21 МПа (900 фунтов на кв. Дюйм) с более чем 20% подпиткой воды, общая щелочность которой составляет> 20% от TDS естественным путем или после предварительной обработки известью -сода или натриевой цикл ионообменного умягчения. Фактические допустимые значения проводимости для достижения любой желаемой чистоты пара должны быть установлены для каждого случая путем тщательного измерения чистоты пара. На взаимосвязь между проводимостью и чистотой пара влияет слишком много переменных, чтобы можно было свести ее к простому списку табличных значений.
г Нелетучий ТОС — это органический углерод, не добавленный намеренно в рамках режима очистки воды.
h Котлы с давлением ниже 6,21 МПа (900 фунтов на кв. Дюйм) с большими печами, большим пространством для выпуска пара и внутренней обработкой хелантом, полимером и / или пеногасителем иногда могут выдерживать более высокие уровни примесей питательной воды, чем указанные в таблице, и при этом обеспечивать адекватный контроль отложений и чистота пара. Удаление этих примесей внешней предварительной обработкой всегда является более положительным решением.альтернативы необходимо оценивать с точки зрения практичности и экономии в каждом отдельном случае.
i Значения в таблице предполагают наличие деаэратора.
j Значение не указано, поскольку достижимая чистота пара зависит от многих переменных, включая общую щелочность котловой воды и удельную проводимость, а также конструкцию котла, внутренних устройств парового барабана и рабочих условий (см. Сноску f). Поскольку для котлов этой категории требуется относительно высокая степень чистоты пара, другие рабочие параметры должны быть установлены настолько низкими, насколько это необходимо для достижения такой высокой чистоты для защиты пароперегревателей и турбин и / или для предотвращения загрязнения технологического процесса.
Рисунок 13-3. Вспышка пара извлекается из систем непрерывной продувки.
ИксЭта диаграмма используется для расчета процента котловой воды, сбрасываемой системой непрерывной продувки, которая может быть мгновенно превращена в пар при пониженном давлении и может быть восстановлена в виде пара низкого давления для отопления или технологического процесса. Пример : Котел работал при давлении 450 фунтов на квадратный дюйм. Непрерывная продувка составляет 10 000 фунтов / час. Какой процент продувочной воды может быть восстановлен в виде пара мгновенного испарения при давлении 10 фунтов на кв. Дюйм? Решение : Найдите 450 фунтов на кв. Дюйм на левой оси.Следуйте по горизонтали вправо до пересечения с кривой «вспышки» 10 фунтов на кв. Дюйм (точка A). Опустите вертикально вниз к нижней оси и прочтите 24,5%. (24,5% от продувки 10000 фунтов / час = 2450 фунтов / час пара мгновенного испарения при давлении 10 фунтов / кв. Дюйм изб.) Эти кривые были построены по формуле:
где H b = теплота жидкости при давлении в котле, БТЕ / фунт H f = теплота жидкости при давлении вспышки, БТЕ / фунт V f = скрытая теплота парообразования при давлении вспышки, БТЕ / фунт |
Примечание: Для давления в котле от 100 до 800 фунтов на квадратный дюйм используйте кривые «мгновенного» давления с наклоном от нижнего левого угла к верхнему правому углу и нижней оси.Для давления в котле выше 800 фунтов на квадратный дюйм используйте кривые «мгновенного» давления с наклоном от нижнего правого к верхнему левому углу и верхней оси.
Таблица 13-3. Пример экономии при установке оборудования автоматической продувки (базис: один день).
ИксИспарение | 2 400 000 | фунтов / день |
Давление в котле: | 600 | фунтов на кв. Дюйм (изб.) |
Ручная продувка: | 183,423 | фунтов / день (7.1%) |
Автоматическая продувка: | 145 069 | фунтов / день (5,7%) |
Уменьшение продувки: | 38 354 | фунтов / день |
Температура питательной воды: | 240 | ° F |
Температура подпиточной воды: | 60 | ° F |
Теплота жидкости при 600 фунт / кв. Дюйм изб. | 475 | БТЕ / фунт |
Тепло жидкости при 60 ° F | -28 | БТЕ / фунт |
Требуемое количество тепла: | 447 | БТЕ / фунт |
(уменьшение продувки) | Х 38,354 | фунтов / день |
Тепловыделение: | 17 144 238 | БТЕ / день |
Топливо (газ): | 1 040 | БТЕ / фут 3 |
(при КПД котла 80%) | Х.80 | |
Доступное тепло топлива: | 832 | БТЕ / фут 3 |
(снижение температуры) | 17 144 238 | БТЕ / день |
| ÷ 832 | БТЕ / фут 3 |
Уменьшение расхода топлива: | 20,606 | фут 3 / день |
Экономия топлива 4 доллара США.00/1000 фут 3 : | $ 82,42 | |
Сокращение рабочей силы: | 0,5 | часов |
Ежедневная экономия рабочей силы при 30,00 долл. США в час | 15,00 долларов США | |
Редукция воды: | 4,598 | галлон / день |
Ежедневная экономия воды при 0,80 долл. США за 1000 галлонов: | $ 3,68 | |
Итого дневная экономия: | 101 доллар.10 | |
х 365 | дн / год | |
Годовая экономия | $ 36 902 |
Рисунок 13-4. Типовой паровой барабан с указанием места непрерывной продувки.
ИксТаблица 13-4. Пример возможной экономии топлива за счет уменьшения продувки (основание: один день).
ИксИспарение (пар) | 2 000 000 | фунтов / день |
Текущая продувка: | 128 000 | фунтов / день (6%) |
Пониженная продувка: | — 41 000 | фунтов / день (2%) |
Уменьшение продувки: | 87 000 | фунтов / день |
Питательная вода (пар плюс продувка): | 2 041 000 | фунтов |
Давление котла | 200 | фунтов на кв. Дюйм (изб.) |
Температура питательной воды: | 215 | ° F |
Температура подпиточной воды: | 60 | ° F |
Топливо (масло): | 145 000 | британских тепловых единиц / галлон |
(при КПД котла 80%) | Х.80 | |
Доступное тепло топлива: | 116 000 | британских тепловых единиц / галлон |
(снижение температуры) | 17 144 238 | БТЕ / день |
Теплота жидкости при давлении в котле: | 362 | БТЕ / фунт |
Тепло жидкости при 60 ° F: | -28 | БТЕ / фунт |
Требуемое количество тепла: | 334 | БТЕ / фунт |
(уменьшение продувки) | 87 000 | фунтов / день |
Х 334 | БТЕ / фунт | |
Общее энергосбережение: | 29 058 000 | БТЕ / день |
+116,000 | ||
Экономия топлива (@ 0.80 / галлон) | 250 Х 0,80 | |
Дневная экономия: | $ 200 | |
х 365 | дн / год | |
Годовая экономия: | 72 000 долл. США |
Рисунок 13-5. Аппаратура модулирующей автоматической продувки котла
ИксКонтроль TDS в котловой воде
Клапаны продувки
Клапаны непрерывной продувки
В простейшем виде это игольчатый клапан.На виде сверху кольцевое пространство:
- Наружная окружность определяется седлом клапана.
- Внутренняя окружность, определяемая иглой.
Если требуется увеличение скорости потока, игла вынимается из седла и увеличивается зазор между иглой и седлом.
Для обеспечения разумной скорости через отверстие размер отверстия, необходимый для продувки 1111 кг / ч (из Примера 3.12.5), должен быть около 3.6 мм.
Принимая диаметр седла клапана равным 10 мм, можно рассчитать диаметр иглы в точке, где он установлен, чтобы обеспечить требуемый расход 1111 кг / ч, следующим образом:
Следовательно: Решение уравнения показывает, что диаметр иглы при правильной настройке составляет 9,33 мм. Зазор составляет половину разницы диаметров при требуемом расходе 1111 кг / ч, а именно:
Это основной недостаток клапанов непрерывной продувки; зазор настолько мал, что трудно избежать засорения мелкими частицами.
Кроме того, еще предстоит решить проблему образования проблесков над седлом клапана. Малые зазоры означают, что смесь пара и воды с высокой скоростью течет близко к поверхностям иглы и седла. Эрозия (волочение проволоки) неизбежна, что приводит к повреждению и последующему отказу от отключения.
Клапаны непрерывной продувки разрабатывались на протяжении многих лет из простых игольчатых клапанов, и теперь они включают несколько ступеней, возможно, в форме трех или четырех седел клапана, которые постепенно увеличиваются, и даже включают винтовые проходы.Цель состоит в том, чтобы рассеивать энергию постепенно, поэтапно, а не сразу.
Этот тип клапана был первоначально разработан для ручного управления и был снабжен шкалой и стрелкой, прикрепленными к ручке. В условиях эксплуатации был взят образец котловой воды, определен TDS и произведена соответствующая регулировка положения клапана.
Чтобы идти в ногу с современными технологиями и требованиями рынка, некоторые из этих клапанов непрерывной продувки оснащены электрическими или пневматическими приводами.Однако фундаментальная проблема малых зазоров, прошивки и вытяжки все еще существует, и повреждение седла клапана неизбежно. Несмотря на использование системы управления с обратной связью, произойдет чрезмерная продувка.
Запорные клапаны продувки котла
Есть преимущество в использовании большего управляющего устройства с большими зазорами, но при открытии его только на некоторое время. Понятно, что умеренность необходима, если TDS котла необходимо поддерживать в пределах разумных значений, а клапаны DN15 и 20 являются наиболее распространенными размерами, которые можно найти.
Типичная конфигурация заключается в настройке контроллера на открытие клапана, например, при 3000 ppm, а затем на закрытие клапана при 3 000 — 10% = 2 700 ppm. Это обеспечит хороший баланс между клапаном разумного размера и точным управлением.
- Также важен тип выбранного клапана:
- Для небольших котлов с низкой скоростью продувки и давлением менее 10 бар (изб.) Электромагнитный клапан соответствующего номинала является экономически эффективным решением.
Для более крупных котлов с более высокой скоростью продувки и, конечно, для котлов с рабочим давлением более 10 бар (изб.), Требуется более сложный клапан, чтобы отводить оплавление от седла клапана, чтобы защитить его от повреждений.
Клапаныэтого типа также могут иметь регулируемый ход, что позволяет пользователю гибко выбирать скорость продувки, подходящую для котла и любого используемого оборудования для рекуперации тепла.
Сравнение котлов с высоким и низким содержанием воды
Сравнение котлов с высоким и низким содержанием воды — Даррен МакМахон.
Бойлеры с высоким содержанием воды — идеальный выбор для многих областей применения.Даррен МакМахон из Viessmann рассматривает котлы как с высоким, так и с низким содержанием воды.
В настоящее время распространен аргумент, что котлы с высоким содержанием воды менее практичны и более дорогие, чем котлы с низким содержанием воды. Можно ожидать, что компании, которые поставляют только котлы с низким содержанием воды, будут в некоторой степени предвзято относиться к этому подходу, но дезинформация только сбивает с толку тех, для кого котел с высоким содержанием воды является идеальным выбором, например, в сетях централизованного теплоснабжения, школах, больницах и т. Д. любая система с большим радиаторным покрытием или теплый пол.
Как производитель обоих типов коммерческих котлов, Viessmann может дать беспристрастный и беспристрастный совет относительно того, какое решение использовать. Предлагая оба варианта в дополнение к ряду возобновляемых технологий, компания не имеет предвзятого отношения к конкретному продукту или технологии. Я уверен, что больше всего ценю то, что разные котлы подходят для разных применений.
Котлы с низким содержанием воды — это именно то, что вам нужно — в их теплообменниках содержится лишь небольшое количество воды, обычно 0.От 1 до 0,6 л / кВт. Они почти всегда используются в домашних условиях и, как правило, теперь также являются первым выбором для коммерческих приложений в Великобритании. Поскольку это простое и легкое решение, легко понять, почему они так популярны, но самый простой вариант часто не является лучшим решением.
Хотя котлы с низким содержанием воды являются предпочтительным вариантом для многих разработчиков, котлы с высоким содержанием воды могут обеспечить значительно более высокий КПД во многих коммерческих применениях. |
Котел с низким содержанием воды требует минимального расхода, что не всегда возможно или эффективно. Также необходимо указать дополнительные гидравлические детали, такие как циркуляционные насосы, байпас или гидравлический разделитель, например, для котлов большей мощности. Хотя они быстро подают воду в первичный контур отопления, они не обеспечивают ее мгновенно. В дополнение к этому, расходы на техническое обслуживание котла с низким содержанием воды намного выше из-за установки нескольких котлов и дополнительных вспомогательных компонентов, необходимых для системы.
Котлы с высоким содержанием воды (напольные котлы, используемые в некоторых коммерческих целях) вмещают большие объемы воды, обычно от 0,6 до 1,4 л / кВт. Модульные котельные решения, которые распространены на рынке Великобритании, могут предложить значительно более высокий КПД во многих коммерческих приложениях, особенно в сочетании со старыми системами отопления.
Котлы с высоким содержанием воды могут использовать эффект конденсации значительно более эффективно, чем котлы с низким содержанием воды, и не требуют полного расхода после достижения расчетной температуры.Котлы с высоким содержанием воды допускают переменный расход, поэтому минимальный расход не требуется (по крайней мере, для изделий Viessmann). Некоторые конденсационные котлы с высоким содержанием воды также имеют два обратных патрубка, что означает, что более крупные системы с разной температурой возврата могут быть подключены к разным точкам подключения на котле, что повышает эффективность работы до 9%
Второй обратный патрубок для низкой температуры обратного потока, до 30 ° C, обеспечивает впечатляющее использование конденсационной технологии.Таким образом, котел работает при более низкой выходной температуре конденсации, что позволяет воде, возвращающейся в котел, быть значительно ниже точки росы дымовых газов (57 ° C). Затем система может извлекать скрытую теплоту водяного пара дымовых газов в дымоходе, производя конденсат и заметно повышая ее эффективность.
В котельных системах с низким содержанием воды, таких как многокотловые каскадные установки, высокий уровень воды с высокой температурой будет отводиться через гидравлический коллектор обратно в обратку котла, чтобы поддерживать постоянный поток в контуре котла. , поэтому конденсация меньше или даже не происходит.В этой ситуации для котлов с низким содержанием воды требуется минимальный расход, достигаемый за счет фиксированной скорости насоса, часто равный расчетному расходу, который является расходом, необходимым для достижения разницы между температурами подачи и возврата от 15 до 20 K при полной нагрузке. выход. Это приводит к более высоким эксплуатационным расходам из-за потребности в электроэнергии.
Котлы с низким содержанием воды, такие как Vitodens 111-W, почти всегда используются в бытовых установках — и, как правило, сейчас они также являются первым выбором для коммерческого применения в Великобритании. |
Чтобы поддержать утверждение, что котлы с низким содержанием воды являются более эффективным выбором, некоторые производители делают определенные предположения о том, как работает котел с высоким содержанием воды. Мы видели гипотетические вспомогательные цифры, рассчитанные на основе ситуаций, когда бойлер отключается каждую ночь зимой. Семь холодных розжигов в неделю — это не то, что нужно для работы водогрейного котла. Современные котлы также хорошо изолированы с потерями в режиме ожидания менее 0.25%, что означает, что даже если котел выключить вечером, он сохранит свою энергию до следующего утра.
При оптимизированной конструкции системы для котла с высоким содержанием воды не будет холодных запусков, так как управление погодной компенсацией предотвратит охлаждение системы. В этом, по сути, и состоит его цель; в системе поддерживается температура, обеспечивающая максимальную эффективность и экономию энергии. На самом деле, ночью котел с высоким содержанием воды будет переключаться на более низкую пониженную температуру, предотвращая потерю тепла системой и, следовательно, экономя энергию в долгосрочной перспективе.Приводить искаженные и нереалистичные примеры эффективности котла с высоким содержанием воды нецелесообразно для тех, для кого вариант с высоким содержанием воды является правильным выбором.
На самом деле, водогрейные котлы могут принести значительную экономию эксплуатационных расходов в течение всего срока службы для многих модернизируемых установок, а также для новых строительных проектов, для которых они являются идеальным выбором, например, сетей централизованного теплоснабжения, поскольку у них есть большой объем воды без требований к минимальному расходу и, следовательно, отсутствие необходимости в подмешивающих насосах.Благодаря своей тепловой инерции они являются наиболее подходящим выбором для больших и устаревших систем; во многих случаях для этих систем требуется температура подачи, которая не рекомендуется для котлов с низким содержанием воды.
Даррен МакМахон — директор по маркетингу компании Viessmann.
Ссылки по теме:
Статьи по теме:
install-Central-Boiler-high-volume-water-heating-c385
% PDF-1.5 % 1 0 объект > / OCGs [9 0 R 10 0 R 11 0 R 12 0 R] >> / Страницы 3 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 2 0 obj > поток application / pdf
Сколько воды необходимо системе парового отопления? — Системы водоснабжения Xylem
Том 6 / Выпуск 1 / Апрель 2019
В паровых системах отопления вы можете рассчитывать на одно: они всегда будут нуждаться в питательной воде. Сколько воды им нужно, во многом зависит от возраста и состояния системы, но процесс кормления никогда не заканчивается. Куда уходит вода? Он покидает систему путем испарения через негерметичные вентиляционные отверстия на радиаторах и в электросети.Этот тип утечки особенно усугубляется давлением пара, которое поддерживается выше, чем необходимо для системы, и это состояние мы наблюдаем постоянно. А еще есть закопанные трубы. Даже если в системе есть заглубленная обратная линия всего на несколько футов, есть большая вероятность, что она протекает.
Некоторым домовладельцам нравится кормить свои паровые котлы вручную, но подавляющее большинство домовладельцев выбирают удобство и дополнительные преимущества безопасности, связанные с автоматической подачей воды. Это потому, что их подрядчики по отоплению нашли время, чтобы объяснить им преимущества.Например, предположим, что в разгар зимы, когда их нет дома, в системе произошла утечка. Автоматическая кормушка будет поддерживать работу котла на безопасном минимальном уровне воды и поддерживать тепло в доме. Питатель также может защитить паровой котел, подавая в него воду, если газовый клапан заблокируется в открытом положении.
Сколько воды необходимо котлу для поддержания работы, зависит от его мощности, и это очень легко подсчитать. Это работает так: все котлы, независимо от их размера, теряют воду в пар с постоянной скоростью.В идеале, они должны подаваться из расчета 1 галлон в минуту на 250 000 БТЕ / час, валовая нагрузка (D.O.E. Теплопроизводительность). Итак, если котел рассчитан, скажем, на 500000 БТЕ / час, и уровень воды падает до линии подачи, вам следует добавить около 2 галлонов в минуту, чтобы горелка оставалась включенной.
При паровом отоплении жилых домов это можно очень эффективно сделать с помощью WFE Water Feeder от McDonnell & Miller. Когда производители котлов уменьшили размер новых паровых котлов, специалисты M&M разработали этот питатель, чтобы защитить эти небольшие котлы от нежелательных отключений.Устройство подачи воды WFE получает сигнал от датчика низкого уровня воды серии PSE-800 или поплавкового устройства серии 67. У него есть временная схема, которая ждет минуту, подает в течение минуты, ждет минуту и так далее. Этот хорошо продуманный цикл подачи позволяет конденсату возвращаться, что значительно снижает вероятность затопления котла.
Серия ПСЭ-800 МД для паровых котлов
Важно знать, что новый дозатор воды McDonnell & Miller WFE включает три отдельных отверстия.Один из них уже установлен в питателе на заводе, и он настроен на скорость подачи 2 галлона в минуту. Это отверстие подойдет для любого парового отопительного котла с номинальной мощностью до 500 000 БТЕ / час. Питатель также имеет два дополнительных отверстия: одно для скорости подачи 1 галлон в минуту, а другое — для скорости подачи 4 галлона в минуту.
Устройство подачи воды WFE
Если вы работаете с очень маленьким паровым котлом на замену — скажем, мощностью 125 000 БТЕ / час. — Вы должны использовать отверстие на 1 галлон в минуту, которое подходит для котлов до 250 000 БТЕ / час.Это меньшее отверстие будет подавать медленнее и уменьшит вероятность того, что возвращающийся конденсат затопит котел. Если у вас есть паровой котел большего размера, мощностью до 1 000 000 БТЕ / час, переключитесь на отверстие на 4 галлона в минуту. Это отверстие большего размера позволит питателю удовлетворить потребности более крупного котла и предотвратить его отключение в случае возникновения утечки в системе.
Найдите местного представителя:
http://mcdonnellmiller.com/sales-service/
Просмотрите веб-страницу устройства подачи воды WFE:
http: // mcdonnellmiller.com / подачи воды / wfe-uni-match-electronic-feedder /
Нажмите здесь, чтобы загрузить pdf-файл SteamTeam за апрель 2019 года.