Подпиточный насос для котельной

Разновидности насосов
Циркуляционные насосы с мокрым ротором
Насосы с сухими роторами
Назначение циркуляционного насоса
Преимущества котлов отопления с насосом
Видео

Одним из важнейших элементов системы отопления является циркуляционный насос. Именно он отвечает за полноценную работу котла и равномерный прогрев помещений за счет принудительной циркуляции теплоносителя. Вот почему важно правильно подобрать этот прибор, чтобы в системе не возникало сбоев. В материале далее мы рассмотрим, какие бывают циркуляционные насосы, приведем их основные характеристики и расскажем, в каких случаях они нужны.

Разновидности насосов

Насос для котла отопления приводится в действие специальным ротором с лопастями на концах, которые и перекачивают жидкость по трубам. Как правило, в насосах устанавливают по одному ротору, но бывают модели и с двумя такими приспособлениями.

В любом случае, циркуляционный насос, вне зависимости от количества роторов, может работать продуктивно только при отсутствии воздуха в отопительном контуре.

Различают насосы с сухими и с мокрыми роторами. Рассмотрим их особенности.

Циркуляционные насосы с мокрым ротором

В данном случае ротор насоса в котельную для отопления опущен прямо в воду. Благодаря особой конструкции, циркулирующий в отопительном контуре теплоноситель выступает одновременно в качестве смазочного материала и охладителя для отдельных частей насоса. Данный тип оборудования отличается практически бесшумной работой, поскольку большинство звуков и вибрация поглощается жидкостью, в которую погружен насос.

Установка водяного насоса в систему отопления возможна равно как для осуществления только обогрева помещения, так и для вспомогательного снабжения жильцов горячей водой. Данные установки широко применяются на промышленных объектах и в частных жилых домах. Единственное отличие в том, что в промышленности используются более мощные установки.

Удостовериться в работоспособности прибора можно при визуальном осмотре (нужно отвинтить заднюю крышку), а также с помощью аппаратной диагностики.

Подбираем сетевой питательный насос для котельной

Насосы с сухими роторами

Другая разновидность циркуляционных насосов сконструирована таким образом, что их роторы защищены от прямого контакта с теплоносителем. Обычно такие модели намного мощнее предыдущего варианта, они способны перекачивать довольно большие объемы воды, поэтому пользуются спросом при оборудовании систем отопления в помещениях больших размеров.

Одно из главных отличий между циркуляционным насосом отопления с защитой от влаги и прибором с мокрым ротором заключается не только в принципе размещения мотора, но и в возможности замены двигателя на компонент с большей мощностью, если это потребуется.

Модели циркуляционных насосов данной группы различаются по типу соединения с двигателем. Центробежные насосы могут быть муфтовыми или же фланцевыми.

Назначение циркуляционного насоса

Открытые системы отопления с естественным типом циркуляции жидкости используются уже очень много лет, даже сейчас их можно увидеть в некоторых домах. Они функционируют благодаря воздействию физических законов. К тому же, трубы в таких системах установлены с некоторым уклоном. Те потребители, кто только рассматривает варианты, не всегда знают, нужен ли циркуляционный насос для отопления такого типа.

Стоит отметить, что в случае грамотного монтажа, открытая система отопления с естественной вентиляцией является вполне функциональной и эффективной. Однако мелкие огрехи в процессе сборки способны повлиять на ее продуктивность. Циркуляционный насос позволяет компенсировать все недостатки и обеспечить дом теплом, когда это необходимо.

С помощью циркуляционного насоса можно обойти такие важные условия отопления с естественным типом вентиляции, как:

  • наличие обязательного уклона труб при использовании насоса для парового отопления становится неактуальным – оборудование справится с перекачиванием теплоносителя;
  • сечение труб может быть несколько меньше, чем необходимо для самопроизвольной циркуляции;
  • циркуляция теплоносителя не блокируется пробками, образующимися из-за разницы температуры воды;
  • из-за всегда одинаковой скорости циркуляции воды система прогревается намного быстрее и равномернее;
  • благодаря небольшому расхождению в температуре воды, в контуре достигается некоторая экономия топлива.

Стоит отметить, что сохранение стабильной температуры воды в отопительном контуре не только предполагает экономию топлива, но и позволяет эксплуатировать котел в щадящем режиме, продлевая при этом его срок службы. Теплообменник не перегревается, так как жидкость всегда движется с одинаковой скоростью.

Таким образом, те отопительные системы, в которых предусмотрен циркуляционный насос, используют топливо более эффективно и экономно.

Преимущества котлов отопления с насосом

Схема подключения водяного насоса отопления позволяет оборудовать систему регуляторами температуры. Если возле каждого радиатора установить такие приборы, можно управлять прогревом теплоносителя в отопительном контуре и помещения в целом. Более того, благодаря применению регуляторов температуры, достигается экономия топлива, поскольку теплоноситель не разогревается до максимальных значений.

Еще одно преимущество применения циркуляционного насоса в отоплении состоит в том, что постоянное движение теплоносителя не дает трубам и батареям быстро остывать в том случае, если котел временно отключен, так что комфортные условия в комнатах сохраняются дольше.

Важно еще и то, что система с насосом не нуждается в большом количестве теплоносителя – его нужно намного меньше, чем для отопления с естественным типом циркуляции жидкости.

Иногда циркуляционные насосы имеют дополнительные функции. Некоторые модели насосов каждые сутки, даже летом, прокачивают теплоноситель по трубам, чтобы система сохраняла функциональность и не застаивалась. Тем не менее, в некоторых случаях может потребоваться установка еще одного насоса с иными функциями, например, для закачивания воды в систему, если на лето ее сливают.

Что касается тепловых воздушных насосов, то это уже несколько другой тип оборудования, используемый в современных отопительных системах.

Принципиальная тепловая схема (ПТС) котельной с паровыми котлами для потребителей пара и горячей воды показана на рис. 8.

Паровые котельные чаще всего предназначены для одновременного отпуска пара и горячей воды, поэтому в их тепловых схемах имеются установки для подогрева горячей воды.

Обычно устанавливаются паровые котлы низкого давления 14 ата, но не выше 24 ата.

Сырая вода поступает из водопровода с напором в 30–40 м. вод. ст. Если напор сырой воды недостаточен, предусматривают установку насосов сырой воды 5.

Сырая вода подогревается в охладителе непрерывной продувки паровых котлов 11 и в пароводяном подогревателе сырой воды 12 до температуры 20-30 ºС. Далее вода проходит через водоподготовительную установку (ВПУ), и часть ее направляется в подогреватель химически очищенной воды 13, часть проходит через охладитель выпара деаэратора 4 и поступает в деаэратор питательной воды (ДПВ) 2. В этот деаэратор направлены также потоки конденсата и пар после редукционно-охладительной установки (РОУ) 17 с давлением 1,5 ата для подогрева деаэрируемой воды до 104 0С. Деаэрированная вода при помощи питательного насоса (ПН) 6 подается в водяные экономайзеры котла и к охладителю РОУ. Часть выработанного котлами пара редуцируется в РОУ и расходуется для подогрева сырой воды и деаэрации.

Рис. 8. Принципиальная тепловая схема котельной с паровыми котлами

1– котел паровой, 2 – деаэратор питательной воды (ДПВ), 3 – деаэратор подпиточной воды, 4 – охладитель выпара, 5 – насос сырой воды, 6 – насос питательный (ПН), 7 – насос подпиточный, 8 – насос сетевой (СН), 9 – насос конденсатный (КН), 10 – бак конденсатный, 11 – охладитель продувочной воды (ОПВ), 12 – подогреватель сырой воды, 13 – подогреватель хим. очищенной воды (ПХОВ), 14 – охладитель подпиточной воды, 15 – охладитель конденсата, 16 – подогреватель сетевой воды, 17 – редукционно-охладительная установка (РОУ), 18 – сепаратор непрерывной продувки, 19 – продувочный колодец, ВПУ – водоподготовительная установка.

Вторая часть потока хим. очищенной воды подогревается в подогревателе 14, частично в охладителе выпара 4 и направляется в деаэратор подпиточной воды для тепловых сетей 3.

Особенности подбора насосов для котельных

Вода после этого деаэратора проходит водо-водяной теплообменник 14 и подогревает хим. очищенную воду. Подпиточным насосом 7 вода подается в трубопровод перед сетевыми насосами 8, которые прокачивают сетевую воду сначала через охладитель конденсата 15 и затем через подогреватель сетевой воды 16, откуда вода идет в тепловую сеть.

Деаэратор подпиточной воды 3 также использует пар низкого давления после РОУ. При закрытой системе теплоснабжения расход воды на подпитку тепловых сетей обычно незначителен. В этом случае довольно часто не выделяют отдельного деаэратора для подготовки подпиточной воды тепловых сетей, а используют деаэратор питательной воды паровых котлов.

На приведенной схеме предусматривается использование теплоты непрерывной продувки паровых котлов. Для этой цели устанавливают сепаратор непрерывной продувки 18, в котором вода частично испаряется за счет снижения ее давления от 14 до 1,5 ата. Образующийся пар отводится в паровое пространство деаэратора, горячая вода направляется в водо-водяной теплообменник сырой воды 11. Охлажденная продувочная вода сбрасывается в продувочный колодец.

Непрерывная продувка обеспечивает равномерное удаление из котла накопившихся растворенных солей и осуществляется из места наибольшей их концентрации в верхнем барабане котла. Периодическая продувка применяется для удаления шлама, осевшего в элементах котла, и производится из нижних барабанов и коллекторов котла через каждые 12-16 часов. Иногда предусматривают подачу продувочной воды для подпитки закрытых тепловых сетей. Подпитка тепловых сетей продувочной водой допускается только в том случае, когда общая жесткость сетевой воды не превышает 0,05 мг-экв/кг.

ПТС котельной для открытых систем теплоснабжения отличается от приведенной только установкой дополнительного деаэратора для деаэрации подпиточной воды тепловых сетей и установкой баков-аккумуляторов.

Конденсат от пароводяных подогревателей под давлением греющего пара во всех случаях следует направлять в ДПВ, минуя конденсатные баки 10 и насосы 9. При открытых системах теплоснабжения для деаэрации подпиточной воды устанавливают, как правило, атмосферные деаэраторы. Использование продувочной воды котлов в качестве подпиточной для открытых систем не допускается. Температура питательной воды после деаэратора 104 °С. Температура возвращаемого с производства конденсата 80–95 °С.

Принципиальная тепловая схема котельной с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения

ПТС котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения показана на рис. 9.

Вода из обратной линии тепловых сетей с небольшим напором 20–40 м. вод. ст. поступает к сетевым насосам 2. Туда же подводится вода от подпиточных насосов 5, компенсирующая утечки волы в тепловых сетях. К насосу 2 подается и горячая сетевая вода, теплота которой частично использована в теплообменниках для подогрева хим. очищенной воды 8 и сырой воды 7.

Для обеспечения температуры воды на входе в котел, заданной по условиям предупреждения коррозии, в трубопровод за сетевым насосом 2 подают необходимое количество горячей воды, вышедшей из водогрейных котлов 1. Вода подается рециркуляционным насосом 3.

При всех режимах работы тепловой сети, кроме максимально зимнего, часть воды из обратной линии после насосов 2, минуя котлы, подают по линии перепуска в количестве Gпер в подающую магистраль, где вода, смешиваясь с горячей водой из котлов, обеспечивает заданную расчетную температуру в подающей магистрали тепловых сетей.

Добавка хим. очищенной воды подогревается в теплообменниках 9, 8, 11 и деаэрируется в деаэраторе 10. Воду для подпитки тепловых сетей из баков 6 забирает подпиточный насос 5 и подает в обратную линию.

Для сокращения расхода воды на рециркуляцию ее температура на выходе из котлов поддерживается, как правило, выше температуры воды в подающей линии теплосети. Только при расчетном максимально зимнем режиме температура воды на выходе из котлов и в подающей линии будет одинаковой.

Для закрытых систем даже в мощных водогрейных котельных можно обойтись одним деаэратором подпиточной воды с невысокой производительностью. Уменьшается также мощность подпиточных насосов 5 и оборудование ВПУ, снижаются требования к качеству подпиточной воды по сравнению с открытыми системами.

Недостаток закрытых систем – некоторое удорожание оборудования абонентских узлов горячего водоснабжения.

Водогрейные котлы надежно работают лишь при условии поддержания постоянства количества проходящей через них воды. Расход воды должен быть постоянным, независимо от колебаний тепловых нагрузок. Поэтому регулирование отпуска тепловой энергии в сеть необходимо осуществить путем изменения температуры воды на выходе их котлов Gпер.

Для уменьшения интенсивности наружной коррозии трубных поверхностей стальных водогрейных котлов необходимо поддерживать температуру воды на входе в котлы выше температуры точки росы дымовых газов.

Минимальная допустимая температура на входе в котлы рекомендуется следующая: при работе на природном газе – не ниже 60 °С; при работе на малосернистом мазуте – не ниже 70 °С; при работе на высокосернистом мазуте – не ниже 110°С. Так как температура обратной сетевой воды почти всегда ниже 60 °С в тепловых схемах предусматривается линия рециркуляции.

Для определения температуры воды в тепловых сетях для различных расчетных температур наружного воздуха строятся графики, разработанные теплоэлектропроектом. Например, из такого графика видно, что при температурах наружного воздуха +3 ºС и выше вплоть до конца отопительного сезона температура прямой сетевой воды постоянна и равна 70 0С.

Среднечасовой расход в сутки теплоты на горячее водоснабжение обычно составляет 20% общей теплопроизводительности котельной:

3 % – потери наружных тепловых сетей;

3 % – расходы на собственные нужды от установленной теплопроизводительности котельной;

0,25 % – утечка из тепловых сетей закрытых систем;

0,25 % – объем воды в трубах тепловых сетей.

Рис. 9. Принципиальная тепловая схема котельной с водогрейными котлами для закрытой системы теплоснабжения

1 – котел водогрейный, 2 – насос сетевой (СН), 3 – насос рециркуляции, 4 – насос сырой воды (НСВ), 5 – насос подпиточной воды, 6 – бак подпиточной воды, 7 – подогреватель сырой воды, 8 – подогреватель хим. очищенной воды (ПХОВ), 9 – охладитель подпиточной воды, 10 – деаэратор, 11 – охладитель выпара, 12 – водоподготовительная установка (ВПУ).



Насосы

По своему назначению насосы подразделяются на циркуляционные (сетевые), подпиточные, рециркуляционные (подмешивающие) и питательные.

Циркуляционные насосы предназначены для перемещения теплоносителя по замкнутому контуру от источника теплоты к нагревательным приборам. Подачу насосов D м3/с. определяют по формуле

D=Qрасч/С∆tрасч

Qрасч — максимальная теплопроизводительность котла, кВт (ккал/ч); С — теплоемкость воды, кДж/м2-град (ккал/м3xград); ∆tрасч= tрасч(пер)-tрасч(обр)- принятый расчетный перепад температур между горячей и обратной водой, °С

Необходимый расчетный набор Нрасч, м, создаваемый сетевыми насосами, определяют по формуле  

Нрасч=Нк+Ннг+Ннс  

где Нк -потери напора на преодоление сопротивления сети в котельной, м; Ннг — потери напора на преодоление сопротивления в наружных телосетях, м; Ннс -потери напора на преодоление сопротивления в местной системе отопления.

В водогрейных котлах при закрытых системах теплоснабжения обычно устанавливают два циркуляционных насоса: один рабочий, другой — резервный. Для восполнения утечек в системе теплоснабжения используют два подпиточных насоса: один рабочий, другой — резервный (рис. 45). Подача подпиточного насоса обычно равна 1 — 2 % часового расхода сетевой воды. Напор, создаваемый подпиточными насосом в зависимости от температуры воды в системе, находится в пределах 30-60 м. Подпиточные насосы присоединяют во всасываещую магистраль сетевых насосов.

Рисунок 45. Схема установки насосов и их обвязка в водогрейной котельной.

Насосы для котла – устройство, виды, правила монтажа и подключения

1 — циркуляционные и сетевые насосы; 2 — водогрейные котлы; 3 — подмешивающие или рециркуляцинонные насосы; 4 — подпиточные насосы; 5 —  перемычка для расхолаживание воды, поступающей в тепловую сеть

Чтобы избежать выпадения росы на конвективных поверхностях водогрейных котлов в отопительных котельных устанавливают рециркуляцинонные (подмешивающие) насосы. Производительность рециркуляционных насосов для закрытых систем теплоснабжения определяют при температуре окружающего воздуха tн = 0°С, а расчетный напор -в зависимости от гидравлического сопротивления рециркуляционного кольца.

В паровых котельных низкого давлении (Р≤0,07 МПа; 0,7 кгс/см2) для питания котлов устанавливают питательные насосы (рис. 46), как правило, два центробежных: один — рабочий, другой — резервный, которые должны работать под заливом. Подача каждого насоса должна быть не менее 100 %-ной максимальной подачи всей котельной. Расчетный напор питательного насоса Ннас,  кПа (м), определяют по эмпирической формуле

Ннас=1,15Р+Нсет или Ннас= 1,15x10P+Нсет

где Р — рабочее давление в котлах, кПа (ати); Нсет- сопротивление всасывающего к нагнетательного трубопроводов, включай статистический напор между осью насоса и местом ввода воды в котел (обычно Нсет -98-196 кПа; 10-20 м).

При паропроизводительности котельной менее 0,14 кг/с устанавливают один центробежный и один резервный ручной питательный насосы, а для котлов с паропроизводительностью до 4,2×10-2 кг/с пара -только один ручной насос.

Мощность навалу центробежного насоса N, Вт, определяют по формуле

N=DнНн/ȵа

где Dn — расчетная подача насоса, м3/с; Нн —  расчетный напор, Па; ȵа  — КПД насоса

Рисунок 46. Схема установки насосов  и их обвязка в паровой котельной низкого давления Р≤ 0,07 Мпа (0,7 кгс/ см2). 1 — конденсационный бак; 2 — плавающие деревянные крышки, для уменьшения поглощения кислорода из воздуха; 3 — промежуточная перегородка; 4-питательный насос; 5 — ручной насос

Центробежные насосы нагнетают воду под действием центробежной силы, развиваемой при их вращении. Частота вращения рабочего колеса составляет 1500-3000 мин-1. Перед работой центробежный насос должей быть заполнен водой, для чего на нагнетательной линии устанавливают воронку с вентилем.

Тепловая схема котельной

Тепловая схема котельной показывает все присоединения котельных агрегатов — теплообменники, насосы, деаэраторы, установки для подготовки. На принципиальной тепловой схеме основное и вспомогательное оборудование объединяется линиями трубопроводов для воды и пара в соответствии с последовательностью движения теплоносителя в установке.

Тепловая схема котельной является одним из важных этапов проектирования котельной и должна быть по возможности наиболее простой, с тем, чтобы предельно упростить эксплуатацию и полностью устранить возможность неправильных переключений. Арматуру трубопроводов обычно разметают непосредственно на приемных и выдающих патрубках того оборудования, которое соединяется трубопроводом или на самом трубопроводе.

Тепловые схемы паровых котельных довольно стабильны и мало отличаются друг от друга. Такие схемы обычно составляют, исходя из следующих общих принципов. Чтобы повысить надежность питания котлов, питательную линию (магистраль) выполняют двойной. У напорного патрубка насоса по ходу воды последовательно устанавливают: запорный клапан или задвижку; автоматически запирающийся от давления в питательной магистрали обратный клапан — для исключения обратного прохода воды при аварийной остановке насоса; автоматический регулятор давления — для постоянного поддержания давления воды в питательной магистрали; два параллельно расположенных запорных органа (вентили или задвижки) — при необходимости можно отъединить насос от одной или обеих питательных магистралей.

Каждый котел имеет независимый подвод воды от каждой питательной магистрали. На каждой питательной магистрали устанавливают параллельно по запорному устройству — для отключения подвода от одной или обеих магистралей. У самого котельного агрегата (при входе в водяной экономайзер) по ходу воды устанавливают регулирующий клапан, автоматически запирающийся от давления в котле обратный клапан, имеющий назначение предотвратить обратный проход воды и пара из котла в питательную магистраль при аварийном падении давления в ней; запорный орган, имеющий назначение полностью отъединить котел от питательных линий. Запорный орган устанавливают в непосредственной близости от приемного патрубка водяного экономайзера. Обратный клапан присоединяют непосредственно к запорному органу. Регулирующий клапан обычно связан с автоматическим регулятором питания. У котлов с чугунным водяным экономайзером обратный клапан устанавливают также на линии, соединяющей экономайзер с котлом.

На всасывающих водопроводах обычно устанавливают запорные органы перед каждым насосом и у каждого бака питательной воды, с тем, чтобы иметь возможность отключить от питательной линии любой насос и любой питательный бак.

Главный паропровод, как правило, выполняют одинарным. На паропроводах, соединяющих котел с главным паропроводом, устанавливают как можно ближе к котлу или пароперегревателю парозапорный орган (вентиль или задвижку). Для удаления из главного паропровода сконденсировавшегося пара предусматривают дренаж этого паропровода. Главный паропровод подводит пар к распределительному коллектору, от которого отходят паровые линии к местам потребления его вне котельной и внутри ее (паровые питательные насосы, деаэратор и др.).

Каждый котел, пароперегреватель и водяной экономайзер имеет арматуру и систему трубопроводов для периодических продувки и спуска воды, которые обеспечивают возможность удаления воды и шлама из самых нижних точек названного оборудования. На каждой продувочной линии устанавливают непосредственно один за другим два запорных органа причем первый из них присоединяют непосредственно к штуцеру самой нижней точки продуваемого элемента (нижний барабан котла, нижние коллекторы экранов и т.п.). Линии от всех продувочных точек котельного агрегата собирают в общую магистраль, которую присоединяют обычно к продувочному баку (барботеру), работающему без давления. Все продувочные линии выполняют из бесшовных труб.

Устройства для непрерывной продувки имеют отдельные продувочные линии от каждого котла, на которых последовательно со специальным устройством, регулирующим величину продувки, устанавливают запорный орган.

В тепловых схемах современных производственных котельных обязательно предусматривают химическое умягчение добавочной воды и деаэрацию питательной воды. Деаэраторы выбирают атмосферного типа. При паропроизводительности котельной до 75 т/ч устанавливают один деаэратор, при большей производительности — не менее двух. Емкость деаэраторных баков (баков-аккумуляторов) выбирают из условия возможности создать в них запас деаэрированной воды не менее как па 20-30 мин работы котельной при расчетной паропроизводительности ее.

Тепло непрерывной продувки используют полностью; пар из расширителей непрерывной продувки подают в деаэратор; тепло воды используют па подогрев сырой воды, подаваемой в водоумягчительную установку.

Целесообразно устанавливать не менее двух питательных насосов с электрическим приводом и двух насосов с паровым приводом, так как при установке только одного питательного насоса в летнее время, когда нагрузка котельной обычно снижается, насос работает с большой недогрузкой, т. е. неэкономично. При наличии двух насосов меньшей производительности в летнее время можно останавливать один из насосов, питая котлы другим насосом, который работает при хорошей загрузке, т. е. экономично. Кроме того, при установке двух насосов улучшаются условия ремонта их.

Для сбора конденсата технологического пара, возвращаемого с производственных потребителей, а также дренажей котельной устанавливают конденсатный бак, в который также подают часть химически очищенной воды от водоподготовительной установки, с тем чтобы снизить температуру конденсата и чем самым предотвратить испарение из бака. Воду из конденсатного бака перекачивают в деаэратор, вводя ее в водопаровой цикл котельной и тем самым, уменьшая количество добавочной воды.

Пример выполнения тепловой схемы паровой котельной для производства перегретого пара показан на рис.1.

Рис. 1. Пример тепловой схемы производственной котельной с паровыми котлами.

1 — котел; 2 — пароперегреватель; 3 — водяной экономайзер; 4 — редукционно-охладительная установка;
5 — редуктор; 6 — деаэраторная колонка; 7 — питательный бак; 8 — гидравлический затвор;
9 — питательный насос центробежный с электрическим приводом; 10 — питательный насос поршневой паровой;
11 — конденсатный насос; 12 — конденсатный бак; 13 — барботер;
14 — сепаратор непрерывной продувки; 15 — теплообменник.

В паровых производственно-отопительных котельных для централизованного получения горячей воды для отопления и вентиляции сооружают бойлерную установку для подогрева сетевой воды, работающую на паре, вырабатываемой котлами. Циркуляцию воды в тепловой сети осуществляют сетевыми насосами, которые также размещают в котельной. Воду для подпитки сети умягчают и диаэрируют, причем эти операции можно производить как в основных водоумягчительной установке и деаэраторе котельной, так и в особых устройствах.

Пример выполнения тепловой схемы установки для подогрева сетевой воды производственно-отопительной котельной показан на рис. 2. Обратная сетевая вода, пройдя грязевик 1, сетевыми насосами 3 подается в сетевые подогреватели воды 8, работающие на насыщенном паре, производимом в котельной. До этого сетевую воду пропускают через охладители 6 конденсата этих подогревателей, с тем чтобы частично использовать его тепло и вместе с тем снизить его температуру во избежание парения после слива в конденсатный бак 2. За сетевыми подогревателями воды установлены конденсатоотводчики 7, которые предотвращают выход пара вместе с конденсатом. Чтобы предотвратить недопустимое повышение давления воды в сетевых подогревателях, перед ними установлены предохранительные клапаны 9. Такой же клапан установлен на паровой линии перед подогревателями. Подпиточная вода подается в сеть из деаэратора насосами 5. Для учета количества сетевой и подпиточной воды установлены расходомеры 4.

Рис. 2. Пример схемы установки для подогрева сетевой воды
производственно-отопительной котельной с паровыми котлами.

1 — грязевик; 2 — конденсатный бак; 3 — сетевой насос;
4 — расходомер; подпиточный насос; 6 — охладитель конденсата; 7 — конденсатоотводчик;
8 — пароводяной подогреватель сетевой воды; 9 — предохранительный клапан.

Тепловые схемы водогрейных котельных довольно разнообразны, причем наиболее заметное влияние на них оказывает принятая система горячего водоснабжения; при открытой системе тепловая схема котельной получается более сложной, чем при закрытой.

При закрытой системе горячего водоснабжения, когда горячую воду получают путем подогрева водопроводной воды в водоводяных подогревателях, устанавливаемых на месте потребления воды, в тепловой сети циркулирует одна и та же вода. Часовая потеря ее из сети не превышает 0,5-1,0 % объема воды, заполняющей трубопроводы сети и непосредственно присоединяемые к ней местные системы зданий.

Циркуляционные насосы

Поэтому производительность водоумягчительной и деаэрационной установок для подготовки подпиточной воды получается небольшой, а сами установки — компактными.

При открытой системе горячего водоснабжения, когда горячую воду отбирают непосредственно из тепловой сети, потери воды из нее намного увеличиваются и для восполнения их приходится сооружать водоподготовительную и деаэрационную установки большой производительности, а кроме того, часто предусматривать установку особых водяных баков-аккумуляторов для выравнивания суточной неравномерности потребления горячей воды на бытовые нужды.

В тепловой схеме предусматривают устройства для поддержания температуры обратной сетевой воды перед подачей ее в котлы па уровне 60—70 °С во избежание газовой коррозии труб котла. Этого достигают различными путями: перепуском части воды, подогретой в котлах, во всасывающую линию сетевых насосов, установкой особых теплообменников или рециркуляционных насосов. Наряду с этим предусматривают возможность снижения температуры воды, подогретой в котлах, перед поступлением ее в тепловую сеть, что позволяет выдерживать температурный график работы сети независимо от температурного графика работы котлов. Этого достигают перепуском части воды из напорной линии сетевых насосов в магистраль горячей воды, выходящей из котлов.

Подпиточную воду деаэрируют обычно в вакуумных деаэраторах. В сеть ее подают подпиточными насосами, которые включают во всасывающую линию сетевых насосов.

На рис.

3 показан пример выполнения тепловой схемы водогрейной котельной с открытой системой отбора горячей воды из сети.

Рис. 3. Пример тепловой схемы отопительной котельной
со стальными водогрейными котлами и открытой схемой горячего водоснабжения.

1 — котел; 2 — вакуумный деаэратор; 3 — химическая очистка; 4 — бак-аккумулятор;
5 — сетевой насос; 6 — рециркуляционный насос; 7 — подпиточный насос; 8 — насос сырой воды;
9 — эжекторный насос; 10 — охладитель выпара; 11 — теплообменник для охлаждения деаэрированной воды;
12 — теплообменник для подогрева химически очищенной воды; 13 — эжектор; 14 — бак эжекторной установки; 15 — грязевик.

Станция управления (СУ) предназначена для управления и защиты насосных агрегатов с асинхронными электродвигателями, работающими в системах водоснабжения. Станция управления соответствует ГОСТР51321.1?2007 и имеет сертификат соответствия № РОСС RU.АВ67.B00095.

Станция управления обеспечивает регулируемый режим работы насоса от ПЧ и работу насосного агрегата в режиме прямого подключения к питающей сети в автоматическом или ручном режиме.

Фотогалерея. Вы можете посмотреть в фотогалерее внешний вид оборудования управления насосами котельных с показом крупным планом различных участков внутреннего монтажа.

Обеспечиваются следующие виды защит:

  • при работе от сети: от перегрузки, короткого замыкания
  • при работе от ПЧ: от перегрузки, короткого замыкания, неисправности ПЧ и неисправности насосного агрегата

Области применения

Принцип работы станции заключается в поддержании заданного уровня давления в напорном трубопроводе.
Работа насосных агрегатов возможна в двух режимах: ручной, автоматический. Режим – отключено – служит для блокирования запуска насоса и напорной задвижки агрегата.
Ручной режим необходим для включения агрегатов при выходе из строя системы автоматического управления. Работа в данном режиме характеризуется тем, что на органы ручного управления (кнопочные выключатели) подано напряжение и возможно оперативное включение / отключение насосного агрегата и управление задвижкой напорного патрубка. Запуск насосного агрегата производится непосредственно от питающей сети.
Автоматический режим является основным режимом работы станции и характеризуется тем, что управление насосными агрегатами и задвижками осуществляется по сигналам логического контроллера в зависимости от положения переключателей «Выбора режима работы» агрегата, установки параметров работы станции на панели TD-200 и состояния технологических датчиков. В регулируемом автоматическом режиме (подключение двигателей насосов к ПЧ) могут работать два насосный агрегат.

Зачем нужен насос для котла отопления и как его выбрать

Если в работе находится один агрегат и определена неисправность ПЧ или агрегата осуществляется подключение резервного агрегата к ПЧ, если резервный находился в автоматическом режиме. Таким образом, осуществляется возможно долгий регулируемый режим работы станции в целом.

На дверях силовых шкафов расположены органы индикации «Работа», «Авария» насоса.
Органы управления и индикации насосными агрегатами, задвижками и станцией в целом расположены на ШУ:
Жидкокристаллическая панель TD-200 служит для задания необходимого уровня давления в напорном трубопроводе, корректировки и изменения параметров работы станции и расшифровки аварийных ситуаций возникающих при работе станции в автоматическом режиме.
Группы управления насосными агрегатами с задвижками напорных патрубков включают в себя:
Переключатель выбора режима работы агрегата «Авт.-Откл.-Руч.», который позволяет выбрать режим работы насоса и задвижки. «Авт.» — автоматический режим управления от логического контроллера. «Руч.» — ручное управление насосом и задвижкой. «Откл» — режим блокировки работы агрегата в целом, исключение составляет время на закрытие задвижки при выходе из автоматического режима управления.
Лампа «Работа» — индицирует включенное состояние контакторов питания двигателя насосного агрегата.
Лампа «Авария» агрегата — индицирует аварийное состояние насосного агрегата.
Лампа «Закрыта» — индицирует закрытое состояние задвижки.
Лампа «Открыта» — индицирует открытое состояние задвижки.
Лампа «Авария» задвижки – индицирует аварийное состояние задвижки.
Кнопки «Пуск» / «Стоп» служат для оперативного управления насосным агрегатов в ручном режиме управления.
Кнопки «Закрыть» / «Стоп» / «Открыть» служат для оперативного управления задвижкой в ручном режиме.
Переход на работу в автоматическом режиме осуществляется после перевода одного агрегата в автоматический режим управления. Полностью автоматический режим подразумевает работу трех агрегатов и задвижек в автоматическом режиме управления (полное резервирование).
Выбранный основным насосный агрегат включается в работу от ПЧ. Регулирование давления в напорном трубопроводе осуществляется за счет изменения частоты вращения и величины напряжения подводимого к насосному агрегату, подключенному к преобразователю частоты. Контроль уровня давления осуществляется по показаниям преобразователя давления (датчик технологической переменной) установленного в напорном трубопроводе.
Открытие задвижки на рабочем насосном агрегате производится одновременно с пуском насосного агрегата. Во время проведения пусконаладочных работ возможно изменение момента начала открытия задвижки – до или после пуска двигателя насосного агрегата. Закрытие задвижки производится при выключении насосного агрегата (аварии агрегата, выход из автоматического режима, переход на резервный насос и т.д.).
Работоспособность насосного агрегата определяется по датчику перепада на насосном агрегате. Если во время работы агрегата будет получен сигнал об отсутствии перепада давления, насос будет считаться в аварийном состоянии. Производится аварийный останов агрегата, выводится индикация «Авария» агрегата, закрывается задвижка. Далее в работу запускается резервный насосный агрегат от ПЧ.
Рабочее состояние задвижки определяется по сигналам концевых выключателей и сигналам моментных выключателей электропривода задвижки. При срабатывании муфты предельного момента задвижка считается аварийной. Также контролируется время работы задвижки, последнее устанавливается при проведении пусконаладочных работ. Индикация аварийного состояния задвижки выводится на лампу «Авария» задвижки. Насосный агрегат считается в аварийном состоянии и производится запуск резервного насоса.
В системе управления предусмотрена возможность подключения дополнительного агрегата от ПЧ. Количество одновременно работающих агрегатов устанавливается при проведении наладочных работ на объекте.

Структура условных обозначений и состав

Структура условного обозначения станции управления:
СУ-ЧЭ-ХХХ–A-Х-Х , где
СУ-ЧЭ – станция управления с преобразователем частоты (ПЧ)
X – количество вводных линий
Х – количество подключаемых электродвигателей насосных агрегатов
Х – количество подключаемых электроприводов задвижек
A – наличие управляющего контроллера (при заказе станции без управляющего контроллера эта позиция не заполняется)
Х – мощность подключаемых электродвигателей (кВт)
Х – мощность подключаемых электродвигателей задвижек (кВт)
Станция управления включает в себя:
  • Силовые шкафы, состоящие из напольных панелей, соединенных между собой и ВРУ-630. Имеется возможность подключения дополнительного силового комплекта управления насосным агрегатом.
  • Панели автоматических выключателей и магнитных пускателей служат для принятия питания и подключения двигателей насосных агрегатов. С помощью магнитных пускателей осуществляется подключение двигателя насосного агрегата к преобразователю частоты или непосредственно к питающей сети.
  • Панели преобразователей частоты служат для установки и защиты ПЧ от воздействий окружающей среды.
Шкаф управления (ШУ) представляет собой навесной шкаф. На двери шкафа расположены органы управления и индикации станцией в целом, насосными агрегатами, электрифицированными задвижками. ШУ рассчитан на управления двигателями насосных агрегатов с задвижками на напорных патрубках агрегатов.

Условия эксплуатации

Все работы по установке, монтажу, демонтажу, эксплуатации и техническому обслуживанию станции управления должны выполняться в соответствии с действующими ПТЭ и ПТБ, а также ведомственными действующими инструкциями.
Техническое обслуживание должно осуществляться обученным персоналом, имеющим квалификацию и группу, соответствующую ПТБ и ПТЭ электроустановок потребителей.
Заземление и защитные меры безопасности должны выполняться в соответствии требованиями ПУЭ.
Корпуса и панели станции должен быть надежно соединен заземляющим проводником с заземлителем.
Все работы, связанные с заменой электрических аппаратов и составных элементов системы, а также подключение и отключение электрических цепей необходимо проводить при отключенном электрическом напряжении.
Станция управления должна размещаться в закрытом, сухом, нормальном помещении. Рабочее положение в пространстве — вертикальное.
Зона обслуживания должна обеспечивать с передней стороны станции пространство для свободного доступа с целью обслуживания не менее 1м с учетом зоны открытых дверей.
После установки необходимо произвести соединение внутренних связей и подключение внешних цепей в соответствии со схемой внешних соединений, приведенной в приложении. Электрические соединения выполняются по ГОСТ10434-82.

Основные технические характеристики станции управления представлены в таблице.

Наименование характеристики Значение
Род тока питающей сети переменный, 50 Гц
Номинальное напряжение, В 380
Количество подключаемых электродвигателей агрегатов По заказу
Количество подключаемых электродвигателей задвижек По заказу
Коэффициент полезного действия номинальный, о.е., не менее 0,94

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *