Тема 2.3. Вспомогательное оборудование котельных установок

2.3.1. Питательные устройства, трубопроводы и арматура котельных агрегатов Питательные устройства

Питательные устройства предназначены для подачи питательной воды в котел. Питательные устройства должны иметь паспорт завода-изготовителя и обеспечивать необходимый расход питательной воды при давлении, соответствующем полному открытию рабочих предохранительных клапанов, установленных на котле. Подача воды в парогенераторы, работающие при различном давлении (разница более 15%) должна осуществляться от различных ПУ (питательных устройств).

В качестве ПУ для паровых промышленных котлов применяют центробежные и поршневые (для небольших установок) насосы. Привод насосов может быть паровым и электрическим. Центробежные насосы с электрическим приводом называют электронасосами, а с паровым приводом – турбонасосами. Для поршневых паровых насосов в качестве привода применяют паровые машины.

Для питания промышленных котлов водой устанавливают не менее двух насосов с независимым приводом (один – электрический, второй – паровой, либо оба электрические с независимыми источниками питания).

Питательные насосы котлов выбираются из каталога по полному напору и производительности. Полный напор, который должен создавать питательный насос, определяется по формуле:

,

где - наибольшее возможное избыточное давление в барабане котла, МПа; - избыточное давление в деаэраторе, МПа; - суммарное сопротивление всасывающего и напорного тракта питательной установки, МПа; - разность уровней воды в барабане котла и деаэраторе, см.

О сновными характеристиками центробежного насоса являются производительность ( ), полный напор (МПа), потребляемая мощность (КВт), КПД (%) и частота вращения (об/мин). При установке нескольких насосов для параллельной работы их характеристики должны быть одинаковыми.

На рис. 2.47 (10-1 учеб) показана принципиальная схема питательной установки промышленного котла. После насоса обязательна установка обратного клапана, препятствующего поступлению воды из трубопровода в случае остановки насоса.

Во входном патрубке насоса создается разряжение, поэтому абсолютное давление воды при входе в насос меньше атмосферного. Чем ниже абсолютное давление, тем ниже температура кипения воды во всасывающем патрубке насоса. При поступлении воды с температурой 100 ºС происходит кипение. Образование паровых пузырей приводит к гидравлическим ударам в питательных трубах и срыву подачи воды насосом, что может вызвать аварию котла. При температуре воды 70ºС центробежный насос не может засасывать воду из бака, расположенного ниже насоса. Для предотвращения парообразования давление воды на входе в насос должно быть выше давления насыщения при данной температуре воды. Повышение давления во всасывающем патрубке достигается расположением насоса на 5-10 м ниже баков питательной воды.

Для уменьшения гидравлического сопротивления всасывающего трубопровода трубопроводы от питательного бака до насоса выполняют короткими с минимальным числом поворотов, тройников и арматуры, скорость воды при расчете принимается 0,5 – 1,0 м/с.

В отопительных котельных устанавливают сетевые и подпиточные насосы, а при наличии водогрейных котлов – дополнительно рециркуляционные насосы. Подпиточных насосов устанавливают два: резервный и рабочий.

Сетевые насосы водоподогревательных установок выбирают по расходу сетевой воды на напор, обеспечивающий покрытие гидравлических сопротивлений сети, подогревателей сетевой воды, охладителей конденсата, ВК. Сетевые насосы устанавливают на обратной линии сетевой воды. Они работают при температуре воды не более 70ºС.

П одпиточные насосы выбирают по расходу, обеспечивающему восполнение потерь в системе теплоснабжения. Производительность насоса выбирают на двойной расход (на случай аварии). Подпиточный напор должен создавать напор, обеспечивающий преодоление давления в обратной линии перед сетевыми насосами, а также гидравлическое сопротивление соединительных трубопроводов и регулятора подпитки.

Рециркуляционные насосы устанавливают в котельных с водогрейными котлами для частичной подачи воды в трубопровод, подводящий к ВК. На рис. 2.48 (10-2 учеб) представлена схема установки рециркуляционного насоса и регулятора требуемой температуры воды для потребителей. Регулирование температур воды осуществляется следующим образом: количество воды, подаваемое рециркуляционным насосом, регулируется так, чтобы получить необходимую температуру воды на входе в котел. Для поддержания необходимой температуры на выходе из котла, часть воды из обратной линии по перемычке направляется в прямую линию. Количество воды, отбираемой из обратной линии в прямую, регулируется регулятором температуры сетевой воды. Рециркуляционный насос должен создавать напор, способный преодолеть гидравлическое сопротивление ВК и рециркуляционного водопровода.