Курс Трубопроводная арматура. Модуль-кейс. Выбор регулирующей арматуры для систем управления групповых котельных. Станислав Львович Горобченко

отлами «Энергия-3М».

      Рассмотрен выбор следующей регулирующей арматуры в контурах регулирования:

      – Арматура в контуре регулирования температуры воды на выходе котла.

      – Арматура в контуре регулирования разрежения в топке котла.

      – Арматура в контуре регулирования давления воды в системе.

      Произведён анализ замены и модернизации арматуры.

      Предложена схема реализации управления арматурой.

      Произведён расчёт и моделирование регулирующей арматуры с применением программного обеспечения Nelprof 6.2.11 [1].

      С учётом расчёта был выявлен оптимальный выбор регулирующей арматуры для контура регулирования температуры воды на выходе котла. Для этого была проанализирована арматура ряда производителей и представлена спецификация технических средств автоматизации.

      Работа выполнена с учётом низкой автоматизации котельной, поэтому вариант модернизации регулирующей арматуры прорабатывался с учётом возможной модернизацией автоматики котельной.

      1. Описание групповой котельной

      1.1 Технические характеристики котельной

      Групповая котельная предназначена для теплоснабжения группы домов или комплекса общественных зданий. Котельная располагается в отдельно стоящем здании и находится обычно вблизи отапливаемых домов, в более редких случаях котельные располагаются в оборудованных подвальных помещениях или быстровозводимых пристройках. В последних двух вариантах расположения, как правило, устанавливаются современные модульные жаротрубные котлы, если это не было предусмотрено при постройке здания.

      В домовых и групповых котельных устанавливаются чугунные котлы различных типов, стальные жаротрубные котлы, такие как: «Универсал-6»; «Отопитель-1»; «Энергия-3М»; «Братск-1Г»; «Факел»; «Logano GE515» (современный котёл); «Минск-1»; «Тула-3»; Котел КЧВа.

      Рассматриваемая групповая котельная состоит из 6 котлов: «Энергия-3М».

      Теплопроизводительность: 0,615 МВТ (0,529 Гкал/ч).

      Разрешённое давление: 0,6 МПа.

      Максимальная температура: +95°С (ограничена автоматикой безопасности).

      Автоматика безопасности АГОК-66.

      Схема групповой котельной представлена на рис. 1-1.

      Рис. 1-1. Схема групповой котельной

      Обозначения: ВК-1…ВК-6 – водогрейные котлы «Энергия-3М».

      Котельная обладает единым контуром с потребителем и предназначена только для отопления.

      Принцип действия котельной

      Газ поступает на запальное устройство и воспламеняется, затем оператор производит открытие газовой заслонки и происходит воспламенение основной горелки.

      Горелка представляет собой заваренную с одного конца трубу с множеством перфорированных отверстий, расположенных в стороне, обращённой к топочному пространству. Горелки бывают однорожковые и двухрожковые.

      Воздух подаётся в топочную камеру через пропорционер и колосниковую решётку.

      Принцип действия пропорционера заключается в подачи воздуха, соответствующему давлению газа, подаваемому на горение. Для этого импульсная трубка после газовой заслонки подсоединяется к камере пропорционера и давит на мембрану с жёсткой платформой в центре с закреплённым штоком, отрывающим воздушные заслонки, так же имеет окна для ручной подстройки. Далее воздух нижним дутьём поступает через колосниковую решётку на горение.

      Тяга в котле естественная. До замены арматуры она регулировалась шиберными задвижками вручную по средствам троса, противовеса и винтового зажима.

      Вода в секциях нагревается и при помощи циркуляционных насосов, расположенных на обратном трубопроводе, и циркулирует по контуру сети отопления, далее уходит к потребителям через прямой трубопровод и возвращается от потребителей через обратный трубопровод обратно в котельную.

      Для компенсации теплового расширения воды, а также для предотвращения срабатывания автоматики безопасности по параметру «давление в сети максимальное» при несогласованном перекрытии сети отопления на одном из участков сети, установлен расширительный бак.

      Принцип действия расширительного бака заключается в том, что в верхней его половине создаётся воздушная подушка с давлением, равным давлению воды в контуре, и при повышении давления воды переходит в расширительный бак и сжимает воздушную подушку, при обратном снижении давления вода под действием давления воздуха переходит обратно в контур.

      Для компенсации потерь воды в системе вследствие утечек, к обратному трубопроводу до группы циркуляционных насосов подсоединён трубопровод подпитки.

      При падении давления до первой уставки электроконтактного манометра блок подпитки выдаёт напряжение на катушку электромагнитного клапана подпитки, в результате чего нормально закрытый клапан открывается, и вода из городской сети за счёт большего давления поступает в обратный трубопровод.

      При