4. Живильні пристрої

Воду в котли подають живильними пристроями. При цьому використовують насоси різних типів: поршневі або відцентрові із електричним або паровим приводом. Крім того, у невеликих опалювальних котельнях як живильні пристрої застосовують інжектори і ручні насоси.

У котельних установках повинно бути передбачено не менше двох живильних насосів із різними приводами. Допускається установка обох живильних насосів із паровими приводами. Подача кожного насоса має бути не менше 120 % потрібної максимальної подачі робочих котлів.

Для живлення парових котлів продуктивністю до 150 кг/год і тиском не більше 0,4 МПа допускається застосовувати один ручний насос. Другий ручний насос передбачають для живлення водогрійних котлів із загальною поверхнею нагріву до 150 м².

У виробничих опалювальних котельнях для подачі води в агрегати в основному застосовують поршневі насоси із паровим приводом і відцентрові — із електричним приводом.

Поршневі насоси встановлюють у котельних установках невеликої потужності. Найширше насоси ПВД і ПДГ використовують для живлення котлів водою при температурі до 100 °С. Так, вертикальні двоциліндрові парові насоси типу ПДД призначені для живлення парових котлів ДКВР.

На поршневому насосі повинні бути розміщені манометр і запобіжний клапан на нагнітальному трубопроводі, засувки на нагнітальному і всмоктувальному трубопроводах, вентиль на паропровідному та вихлопному трубопроводах, продувальні клапани для випуску конденсату з циліндрів при прогріві насоса парою.

Відцентрові насоси є найпоширенішими у системі живлення котлів. Вони подають воду рівномірно, відзначаються високою економічністю, зручністю регулювання продуктивності. До недоліків відносять: необхідність тримати насос під заливом або заповнювати його перед пуском; зменшення ККД при малій продуктивності. Відцентрові живильні насоси виготовляють одно- або багатоступінчастими залежно від подачі і робочого тиску.

На відцентровому насосі встановлюють манометри і засувки на всмоктувальному та нагнітальному трубопроводах, приймальний клапан на всмоктувальному трубопроводі, зворотний клапан на нагнітальному трубопроводі, крани для випуску повітря у верхній частині корпусу кожного ступеня.

Для живлення водою дрібних опалювальних котелень застосовують інжектори, що є пароструминними пристроями. Витрата пари становить 7...9 % кількості води, що подається. Температура води, що надходить у інжектор, не повинна перевищувати плюс 40 °С. Висота подачі води інжектором — не більше 2 м. Інжектори мають просту будову, займають мало місця.

У насоси вода надходить із живильних або деаераторних баків. При температурі води понад плюс 70 °С вода повинна надходити у насос під деяким напором. Тому баки встановлюють вище живильного насоса.

Живильні насоси вибирають із умови забезпечення потрібної продуктивності і необхідного напору.

Продуктивність живильного насоса L_жн, м³/с, визначають за формулою:

L_жн=1,2(D/ρ) (5.3)

де 1,2—коефіцієнт запасу па продуктивності; D—максимальна продуктивність всієї котельні, кг/с; ρ—густина, кг/м³.

Повний напір, необхідний для подачі води у котел:

Н_жн=(Р_н-Р_п) (5.4)

де Р_н—тиск у нагнітальному патрубку насоса, Па; Р_п — тиск у приймальному патрубку насоса. Па.

У першому наближенні для розрахунку напору, що розвивається живильним насосом, можна користуватися формулою:

Н_жн=1,1[Р_б+(0,15...0,20)] (5.5)

де 1,1—коефіцієнт запасу по напору; Р_б—робочий тиск у барабані котельного агрегату, Па; 0,15...0,20—число, що враховує втрати напору у трубопроводах і живильній арматурі, Па.

Потужність N, Вт, потрібну для привода насоса, визначають із виразу:

N=(L_жн Н_жн) /η (5.6)

де L_жн—продуктивність насоса, м³/с; Н_жн—повний напір насоса, Па; η_н—ККД насоса, що дорівнює 0,70...0,85.