Лабораторная работа № 5. Изучение котельных установок

Время, отведённое на выполнение лабораторной работы, – 2 часа.

1. Цели и задачи лабораторной работы

1. Изучение конструкций котельных установок для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива и принципов их работы.

2. Получение знаний и практических навыков для правильного выбора, приобретения и использования котельных установок.

2. Задание

1. Изучить приведенные ниже краткие теоретические сведения.

2. Научиться выделять в любой котельной установке ее основные элементы и понимать принцип ее действия.

3. Изучить основные элементы имеющейся модели котельной установки и определить ее основные технические характеристики.

4. Научиться правильно выбирать, покупать и эксплуатировать котельные установки, используя информацию из Интернета и элект­ронной базы данных о современной продукции и ее ведущих производителях и поставщиках, чтобы предотвращать возможные проблемы.

5. Ответить на контрольные вопросы.

6. Сдать на проверку преподавателю в электронном виде отчет об индивидуальной самостоятельной работе, описанной в пунктах 4 и 5.

7. Подготовить и защитить отчет о результатах работы.

3. Необходимое оборудование и приборы

Модель котельной установки, плакаты, стенд «Котельные установки», электронная база данных о современной продукции и ее ведущих производителях и поставщиках, компьютер, Интернет.

4. Краткие теоретические сведения

4.1. Общие сведения и понятия о котельных установках

Коте́льная устано́вка (котельная) – это сооружение, в котором осуществляется нагрев рабочей жидкости (теплоносителя) (как пра­вило - воды) для системы отопления или пароснабжения, расположен­ное в одном техническом помещении. Котельные соединяются с по­требителями при помощи теплотрассы и/или паропроводов. Основным устройством котельной является паровой, жаротрубный и/или водогрей­ный котлы. Котельные используются при централизованном тепло- и пароснабжении или при местном теплоснабжении зданий.

Котельная установка представляет собой комплекс устройств, размещенных в специальных помещениях и служащих для преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию пара или горячей воды. Ее основные элементы - котел, топочное устройство (топка), питательные и тягодутьевые устройства. В общем случае котельная установка представляет собой совокупность котла (котлов) и оборудования, включающего следующие устройства: подачи и сжигания топлива; очистки, химической подготовки и деаэрации воды; теплообменные аппараты различного назначения; насосы исходной (сырой) воды, сетевые или циркуляционные – для циркуляции воды в системе теплоснабжения, подпиточные – для возмещения воды, расходуемой у потребителя и утечек в сетях, питательные  для подачи воды в паровые котлы, рециркуляционные (подмешивающие); баки питательные, конденсационные, баки-аккумуляторы горячей воды; дутьевые вентиляторы и воздушный тракт; дымососы, газовый тракт и дымовую трубу; устройства вентиляции; системы автоматического регулирования и безопасности сжигания топлива; тепловой щит или пульт управления.

Котел – это теплообменное устройство, в котором теплота от горячих продуктов горения топлива передается воде. В результате этого в паровых котлах вода превращается в пар, а в водогрейных котлах нагревается до требуемой температуры.

Топочное устройство служит для сжигания топлива и превращения его химической энергии в тепло нагретых газов. Питательные устройства (насосы, инжекторы) предназначены для подачи воды в котел.

Тягодутьевое устройство состоит из дутьевых вентиляторов, системы газовоздуховодов, дымососов и дымовой трубы, с помощью которых обеспечиваются подача необходимого количества воздуха в топку и движение продуктов сгорания по газоходам котла, а также удаление их в атмосферу. Продукты сгорания, перемещаясь по газоходам и соприкасаясь с поверхностью нагрева, передают теплоту воде.

Для обеспечения более экономичной работы современные котельные установки имеют вспомогательные элементы: водяной экономайзер и воздухоподогреватель, служащие соответственно для подогрева воды и воздуха; устройства для подачи топлива и удаления золы, для очистки дымовых газов и питательной воды; приборы теплового контроля и средства автоматизации, обеспечивающие нормальную и бесперебойную работу всех звеньев котельной.

В зависимости от использования их теплоты котельные делятся на энергетические, отопительно-производственные и отопительные.

Энергетические котельные снабжают паром паросиловые установки, вырабатывающие электроэнергию, и обычно входят в комплекс электрической станции. Отопительно-производственные котельные бывают на промышленных предприятиях и обеспечивают теплотой системы отопления и вентиляции, горячего водоснабжения зданий и технологические процессы производства. Отопительные котельные решают те же задачи, но обслуживают жилые и общественные здания. Они делятся на отдельно стоящие, сблокированные, т.е. примыкающие к другим зданиям, и встроенные в здания. В последнее время все чаще строят отдельно стоящие укрупненные котельные с расчетом на обслуживание группы зданий, жилого квартала, микрорайона.

Устройство встроенных в жилые и общественные здания котельных в настоящее время допускается только при соответствующем обосновании и согласовании с органами санитарного надзора.

Котельные малой мощности (индивидуальные и небольшие групповые) обычно состоят из котлов, циркуляционных и подпиточных насосов и тягодутьевых устройств. В зависимости от этого оборудования в основном определяются размеры помещений котельной.