Режим работы магазина:
ПН - ВС: с 9:00 до 23:00


Заказать звонок!
0 Корзина 0 руб

Корзина

Корзина пуста

Каталог товаров

Требования, используемые материалы и техники обмуровки котла

Обмуровка котла – это процесс монтажа конструкции из огнеупорных и термостойких материалов, защищающей внешнюю среду от воздействия мощной котельной установки. Актуальными обмуровочные работы являются для водогрейных и паровых котлов, находящихся в промышленных и коммерческих помещениях, районных и городских котельных. Технология, выбор материалов и требования зависят от технических характеристик и особенностей котла.

Читайте в статье

Для чего нужна водогрейных и паровых котлов

Основное назначение обмуровки котла заключается в защите предметов окружающей среды и работников от воздействия высоких температур, генерируемых при работе любого высокопроизводительного котла. Также она предназначена для:

  • снижения тепловых потерь через корпус теплоагрегата, что влечет за собой увеличение КПД . Хотя часть тепла уходит через корпус в прежнем объеме, она не рассеивается по всему помещению котельной, а остается в пределах обмуровочной конструкции;
  • предотвращения попадания в рабочую среду продуктов сгорания и прочих дымов, которые могут быть вытеснены высоким давлением в системе;
  • предотвращения попадания наружных воздушных масс в систему, способных дестабилизировать рабочее давление.

Существующие виды

Обмуровочные конструкции принято условно разделять на три вида:

  1. Тяжелая. Тяжелая обмуровка подразумевает большой суммарный вес конструкции (до 1800 кг на 1м 3 ) и ее толщину. Применялась она при использовании котлоагрегатов и парогенераторов старого образца, сегодня тяжелая обмуровка применяется редко, в основном для установок малой мощности, например, для котлов ДКВР. Подразумевает основание в виде фундамента, конструкцию из красного и огнеупорного кирпича. Актуальна при высоте стен не более 10-12 м.
  2. Облегченная. Производится из облегченных материалов, например, легковесного шамотного кирпича, легких изоляционных материалов (шлаковой ваты, вермикулита), огнеупорной хромомагпезитовой обмазки. Снаружи, для большей плотности, может быть дополнительно обшита металлическими листами.
  3. Легкая. Выполняется из шамобетона, который наносится на металлическую плетеную сетку. В качестве изоляционного материала используются минераловатные матрацы с магнезиальной обмазкой. Также применяются жаростойкая изоляция из диатомита и слой из нескольких асбоцементных плит, сверху наносится штукатурка и окрашивается масляной краской. Вес 1 м 3 легких конструкций не превышает 1000 кг.

Облегченные и легкие обмуровки также можно классифицировать на натрубные и накаркасные.

Натрубная применяется при производительности котла до 45-50 т/ч и обычно подразумевает конструкцию из шамобетона и минераловатных матрасов, наложенную поверх тесно связанных труб. Накаркасная обмуровка применяется для котлов производительностью 50-75 т/ч. Сначала идет слой огнеупорного кирпича, затем изоляционный слой из диатомитового кирпича и совелита. Через каждые конструкции 2,5-3 м монтируются разгрузочные кронштейны, на которые опирается обмуровка, вследствие чего конструкция уменьшает напряжение от собственной массы, в любое время без проблем может быть выполнен ремонт любого пояса.

Требования и материалы

Обмуровка должна быть герметичной и плотной, быть способной противостоять продолжительному высокотемпературному режиму, химическому воздействию золы, шлаков, дыма и прочих продуктов сгорания, быть прочной и устойчивой, легкой, доступной для ремонта, способствовать блочному монтажу и демонтажу котлоагрегата. Материалы для обмуровки котла подбираются в зависимости от характеристик оборудования и вида конструкции.

Чаще всего производят облегченную или легкую обмуровку, где в качестве огнеупорного слоя (футеровки) используется шамотный кирпич. Шов между рядами кирпича должен быть как можно тоньше – не более 3 мм, желательно 1-2 мм. Поэтому весь кирпич необходимо проверять шаблоном, кирпичи с отбитыми кромками, любыми повреждениями и неровностями на поверхности должен браковаться, добиться обязательного тонкого шва с его использованием не получится.

Наружный слой может быть выполнен из обычного красного кирпича. Наружная отделка производится посредство оштукатуривания или обмазывания, хорошо выполненная обмуровка может быть без наружной отделки, главное, чтобы температура ее наружной поверхности при работе котла не превышала 45°C.

При проведении работ в зимнее время, можно использовать только подогретые материалы: кирпич и плиты от +5°C, раствор от +35-40°C. После окончания обмуровочных работ нужно обязательно высушить конструкцию. Естественная сушка занимает 10-12 дней.

Утилизатор теплового выхлопаНазначение и способы изготовления экономайзера для котла отопления

Пропорции смеси для обмуровки котла

Раствор необходимо готовить особо тщательно. При использовании шамотного кирпича он делается из огнеупорной глины и шамотного порошка. Пропорции смеси обмуровки для котла находятся в пределах 20-40% огнеупорной глины, 60-80% шамотного порошка. Чем жирнее глина, тем больше нужно порошка. Песок в состав добавлять запрещается. Для обеспечения тонких швов, смесь должна быть довольно жидкой, по консистенции приблизительно как сметана.

Для кладки облицовочного слоя (например, из красного кирпича) используют раствор цемента, извести и песка в пропорции 1:2:5 соответственно. Для фундамента лучше соблюдать пропорцию 1:2:3 или 1:2:4.

Порядок проведения

Работы по обмуровке проводятся после завершения гидравлических испытаний, в крайнем случае фундамент и первый ряд могут быть начаты одновременно с завершением проверки на прочность. В целом, достаточно следовать требованиям к обмуровке, за ранее распланировать детальную схему или взять готовую и следовать ей. Также обмуровщику главное следовать таким правилам:

  1. Следующий ряд кладется только после полного завершения предыдущего.
  2. Перед кладкой каждого ряда желательно примерять и подогнать все кирпичи насухо.
  3. Сразу же отсекать битый или поврежденный уже во время работ кирпич.
  4. При перерыве в работе обрывать кладку штробой (уступами) в разных рядах, а не вертикально.
  5. Использовать исключительно деревянный или резиновый молоток, уплотнять им каждый шов.
Интересно почитать:  Особенности котлов торговой марки КореяCтар

По завершению работ, обмуровку необходимо высушить: 10-12 дней в естественном режиме при открытых топочных и дымовых задвижках или 3-5 дней в естественном режиме + несколько дней при минимальной мощности непрерывно работающего котла.

Примеры схем обмуровки котла

Схема обмуровки котла ДКВр-6,5-13 ГМ (Е-6,5-1,4ГМ) Чертеж с изображением спецификации обмуровки котла ДКВр-6,5-13 ГМ (Е-6,5-1,4ГМ). Пример котла серии КВр в легкой обмуровке Пример схемы легкой обмуровки котла серии КВр. Пример котла серии КВр в тяжелой обмуровке Пример тяжелой обмуровки котла серии КВр.

В смете обычно указывается цена за выполненные работы, которая в среднем составляет 60-150 тыс. рублей. Расценки зависят от материалов, требований и сложности, объема работ, поэтому рассчитываются индивидуально. Стоимость обмуровки котла в Московской области может составлять от 30 до 90 тыс. рублей за куб.

Расход топлива для котлов

При эксплуатации котла на любом виде топлива зачастую возникает вопрос, какой расход топлива у котла? Ответить на этот вопрос можно как экспериментальным путем, посредством опыта, так и теоретически, с помощью расчетов.

Чтобы рассчитать расход топлива котлом необходимо знать три величины:

1. Теплопроизводительность (тепловая мощность, паропроизводительность) котла

2.Коэфиициент полезного действия котла

3.Низшую теплоту сгорания топлива на рабочую массу (др. названия – теплотворная способностью топлива, калорийность топлива)

Рассмотрим более подробно эти понятия.

Теплопроизводительность котла – количество произведенной котлом полезной тепловой энергии в единицу времени. Измеряется в МВт или Гкал/ч (1Гкал=1,16 МВт). Слово «полезной» означает, что это та часть энергии, которая вместе с теплоносителем выходит из котла к потребителю теплоты для использования в нужных (полезных) потребителю целях.

Паропроизводительность – количество пара производимого котлом в единицу времени. Измеряется в т/ч или кг/с (1т/ч=0,278 кг/с).

Перевод паропроизводительности в теплопроизводительность осуществляется по формуле:

где D-паропроизводительность, т/ч

– энтальпия пара на выходе из котла, кДж/кг

– энтальпия воды на входе в котел, кДж/кг

Например, для наиболее распространенного в котлах малой мощности давления насыщенного пара, Ризб.=1,3 МПа, 1 т пара/ч=0,65 МВт.

Низшей теплотой сгорания называют количество тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 кг (для жидкого и твердого) или 1 м3 (для газообразного) топлива, за вычетом теплоты конденсации (парообразования) водяного пара.

Теплота сгорания на рабочую массу означает, что теплота сгорания определена для состояния (рабочего состояния) топлива, в котором оно поступает к потребителю для сжигания в топке котла.

Почему для расчета используют низшую теплоту сгорания? В подавляющем большинстве случаев, водяные пары, образовавшиеся в процессе сгорания топлива, покидают котел, вместе с дымовыми газами не сконденсировавшись. Это значит, что теплота парообразования (конденсации), содержащаяся в водяных парах, рассеивается в атмосфере и никак не используется в котле (исключение составляют конденсационные котлы).

Значение низшей теплоты сгорания топлива можно узнать в удостоверении о качестве топлива, из паспорта качества газа, из справочной литературы, а также из результатов лабораторных испытаний топлива.

Коэффициент полезного действия (КПД) котла – отношение полезно используемой в котле теплоты ко всей располагаемой теплоте, внесённой в топку и полученной от сжигания топлива.

Расчетный КПД котла прописан в руководстве по эксплуатации котла. Эксплуатационный КПД содержится в режимной карте котла (в ней же указывается и расход топлива).

Расход топлива котла рассчитывается по формуле

где Q – теплопроизводительность котла, МВт

– низшая теплота сгорания рабочего топлива, МДж/кг

– коэффициент полезного действия котла, %

Удельный расход топлива это масса топлива необходимая для выработки 1 МДж тепловой энергии. Измеряется в кг/ГДж или кг/Гкал.

Удельный расход натурального топлива рассчитывается по формуле

где В – расход топлива в кг/ч;
Q – теплопроизводительность котла в МВт.

Удельный расход условного топлива рассчитывается по формуле

где В – расход топлива в кг/ч,Q – теплопроизводительность котла в МВт,

— низшая рабочая теплота сгорания в МДж/кг

Если вы испытываете затруднения при расчетах расхода топлива, то переходите на страницы, где есть возможность заказать:

В таблице 1 приведены расчетные расходы различных топлив для котлов мощностью 1 МВт. Средние величины КПД и теплоты сгорания топлив, используемые при расчете, также отражены в таблице.

Таблица 1 – Расчетные расходы топлив для котлов теплопроизводительностью 1 МВт

Тип топлива Низшая теплота сгорания топлива КПД котла, брутто Расход топлива
(для котла мощностью 1 МВт)
Удельный расход натурального топлива Удельный расход условного топлива
МДж/кг
(ккал/кг)
% кг/ч кг/ГДж
(кг/Гкал)
кг у.т./ГДж
(кг у.т./Гкал)
Дизельное топливо 43,12
(10300)
90 93 25,8
(108,1)
38
(159,1)
Мазут 40,61
(9700)
90 98 27,2
(114)
37,7
(158)
Нефть 43,96
(10500)
90 91 25,3
(105,8)
38
(158,7)
Керосин 43,12
(10300)
90 93 25,8
(108,1)
38
(159,1)
Природный газ 33,49*
(8000*)
91,5 117** 32,5***
(136***)
37,1
(155,4)
Сжиженный газ 45,21
(10800)
91,5 87 24,2
(101,2)
37,3
(156,2)
Уголь каменный 23,03
(5500)
85 184 51,1
(214)
40,2
(168,2)
Уголь бурый 10,88
(2600)
85 389 108,1
(452,3)
40,1
(168)
Антрацит 27,21
(6500)
85 156 43,3
(181,4)
40,2
(168,5)
Торф фрезерный 8,5
(2030)
82 516 143,3
(600)
41,6
(174,1)
Торф кусковой 10,72
(2560)
82 410 113,9
(476,7)
41,7
(174,4)
Дрова влажностью 40% 10,21
(2440)
86 410 113,9
(476,7)
39,7
(166,1)
Дрова влажностью 30% 12,31
(2940)
86 340 94,4
(395,3)
39,7
(166,1)
Пеллеты подсолнечника 17,42
(4160)
86 240 66,7
(279,1)
39,7
(165,9)
Лузга подсолнечника 16,58
(3960)
86 252 70
(293)
39,6
(165,8)
Лузга гречихи 14,65
(3500)
86 286 79,4
(332,6)
39,7
(166,3)
Лузга овса 15,07
(3600)
86 278 77,2
(323,3)
39,7
(166,3)
Интересно почитать:  Виды обогревателей на природном баллонном газе для дачи

*- размерность в МДж/м 3 (ккал/м 3 )
**- размерность в м 3 /ч
***- размерность в м 3 /ГДж (м 3 /Гкал)

Для быстрого расчёта расхода топлива с помощью таблицы 1, нужно табличную величину расхода топлива умножить на теплопроизводительность котла в МВт, результат получится в кг/ч.

В случае расчета паровых котлов предварительно нужно перевести паропроизводительность из т/ч в МВт по формуле (1).

При расчете с помощью таблицы следует помнить, что табличное значение расхода топлива приведены для средних значений низшей теплоты сгорания топлива и КПД котла. Для более точного расчета необходимо пользоваться формулами описанными выше.

Примеры расчетов по таблице 1:

1) Для пеллетного котла мощностью 2,5 МВт расход топлива составит:
В=240*2,5=600 кг/ч

2) Для дизельного котла мощностью 3,15 МВт расход топлива составит:
В=93*3,15=293 кг/ч

3) Для парового котла паропроизводительнстью 4 т/ч насыщенного пара с давлением 1,3 МПа работающего на каменном угле расход топлива составит:
В=184*4*0,65=479 кг/ч

Здесь использован переводной коэффициент паропроизводительности в теплопроизводительность, равный 0,65 в этом конкретном примере.

Расход топлива опытным путем определяется в следующей последовательности:

1.Котел разжигается и выводится на стабильный режим работы, на котором необходимо замерить расход топлива.

2.После прогрева котла на стабильном режиме работы, засекается определенный период времени (например, 1 час — от начала до конца опыта) и измеряется масса (для твердого и жидкого) или объем (для газообразного) топлива сожженного за этот период.

3. Полученные данные обрабатываются по формуле

где В – расход топлива, (твердого или жидкого) кг/ч, (газообразного) м 3 ;
M – масса (или объем) топлива сожженного за время опыта, кг (м 3 );
t – время опыта, ч.

2 комментария для “Расход топлива для котлов”

При КПД современного твердотопливного котла (на угле) на уровне 85% получим, что котел полезной мощностью 20 кВт расходует в час около 4 кг топлива (при максимальной мощности).

В каком документе описан данный метод, если не секрет?

Добавить комментарий Отменить ответ

Related Post

Расчет расхода топлива котельной Расчет расхода топлива котельной

На этой странице вы можете ознакомиться с целями, особенностями, исходными данными, итоговыми результатами расчета расхода топлива котельной, а также ценами на расчет. Целью данного расчета является

Расчет расхода топлива котлом Расчет расхода топлива котлом

На этой странице вы можете ознакомиться с исходными данными, итоговыми результатами расчета расхода топлива котла, а также ценами на расчет. Расчет производится на основании данных предоставленных

Уровень воды в барабане котлов ДЕ, КЕ, ДКВр Уровень воды в барабане котлов ДЕ, КЕ, ДКВр

При эксплуатации паровых котлов типа ДЕ, КЕ, ДКВр в их верхних барабанах должен поддерживаться средний уровень воды (автоматически или вручную). Обычно средний уровень воды находится на

Тепловой расчет теплообменных аппаратов

Тепловой расчет теплообменных аппаратов

Теплообменный аппарат – это устройство, обеспечивающее передачу тепла между средами, разнящимися по температуре. Для обеспечения тепловых потоков различного количества конструируются разные теплообменные устройства. Они могут иметь разные формы и размеры в зависимости от требуемой производительности, но основным критерием выбора агрегата является площадь его рабочей поверхности. Она определяется с помощью теплового расчета теплообменника при его создании или эксплуатации.

Расчет может нести в себе проектный (конструкторский) или проверочный характер.

Конечным результатом конструкторского расчета является определение площади поверхности теплообмена, необходимой для обеспечения заданных тепловых потоков.

Проверочный расчет, напротив, служит для установления конечных температур рабочих теплоносителей, то есть тепловых потоков при имеющейся площади поверхности теплообмена.

Интересно почитать:  Напольные и настенные газовые котлы отопления

Соответственно, при создании устройства проводится конструкторский расчет, а при эксплуатации – проверочный. Оба расчета идентичны и, по сути, являются взаимообратными.

Основы теплового расчета теплообменных аппаратов

Основой для расчета теплообменников являются уравнения теплопередачи и теплового баланса.

Уравнение теплопередачи имеет следующий вид:

  • Q – размер теплового потока, Вт;
  • F – площадь рабочей поверхности, м2;
  • k – коэффициент передачи тепла;
  • Δt – разница между температурами носителей на выходе в аппарат и на выходе из него. Также величина называется температурным напором.

Как можно заметить, величина F, являющаяся целью расчета, определяется именно через уравнение теплопередачи. Выведем формулу определения F:

Уравнение теплового баланса учитывает конструкцию самого аппарата. Рассматривая его можно определить значения t1 и t2 для дальнейшего вычисления F. Уравнение выглядит следующим образом:

  • G1 и G2 – расходы масс греющего и нагреваемого носителей соответственно, кг/ч;
  • cp1 и cp2 – удельные теплоемкости (принимаются по нормативным данным), кДж/кг‧ ºС.

В процессе обмена тепловой энергией носители изменяют свои температуры, то есть в устройство каждый из них входит с одной температурой, а выходит – с другой. Эти величины (t1 вх ;t1 вых и t2 вх ;t2 вых ) являются результатом проверочного расчета, с которым сравниваются фактические температурные показатели теплоносителей.

Вместе с тем большое значение имеют коэффициенты теплоотдачи несущих сред, а также особенности конструкции агрегата. При детальных конструкторских расчетах составляются схемы теплообменных аппаратов, отдельным элементом которых являются схемы движения теплоносителей. Сложность расчета зависит от изменения коэффициентов теплопередачи k на рабочей поверхности.

Для учета этих изменений уравнение теплопередачи принимает дифференциальный вид:

Такие данные, как коэффициенты теплоотдачи носителей, а также типовые размеры элементов при конструировании аппарата или при проверочном расчете, учитываются в соответствующих нормативных документах (ГОСТ 27590).

Пример расчета

Для большей наглядности представим пример конструкторского расчета теплообмена. Этот расчет имеет упрощенный вид, и не учитывает потерь теплоты и особенностей конструкции теплообменного аппарата.

  • Температура греющего носителя при входе t1 вх = 14 ºС;
  • Температура греющего носителя при выходе t1 вых = 9 ºС;
  • Температура нагреваемого носителя при входе t2 вх = 8 ºС;
  • Температура нагреваемого носителя при выходе t2 вых = 12 ºС;
  • Расход массы греющего носителя G1 = 14000 кг/ч;
  • Расход массы нагреваемого носителя G2 = 17500 кг/ч;
  • Нормативное значение удельной теплоемкости ср =4,2 кДж/кг‧ ºС;
  • Коэффициент теплопередачи k = 6,3 кВт/м 2 .

1) Определим мощность теплообменного аппарата с помощью уравнения теплового баланса:

Q вх = 14000‧4,2‧(14 – 9) = 294000 кДж/ч

Q вых = 17500‧4,2‧(12 – 8) = 294000 кДж/ч

Qвх = Qвых. Условия теплового баланса выполняются. Переведем полученную величину в единицу измерения Вт. При условии, что 1 Вт = 3,6 кДж/ч, Q = Qвх = Qвых = 294000/3,6 = 81666,7 Вт = 81,7 кВт.

2) Определим значение напора t. Он определяется по формуле:

3) Определим площадь поверхности теплообмена с помощью уравнения теплопередачи:

F = 81,7/6,3‧1,4 = 9,26 м2.

Как правило, при проведении расчета не все идет гладко, ведь необходимо учитывать всевозможные внешние и внутренние факторы, влияющие на процесс обмена теплом:

  • особенности конструкции и работы аппарата;
  • потери энергии при работе устройства;
  • коэффициенты теплоотдачи тепловых носителей;
  • различия в работе на разных участках поверхности (дифференциальный характер) и т.д.

Вы можете самостоятельно провести тепловой расчет на основе уравнений выше и получить результат в pdf-формате (в полях «Допустимые потери», «Давление расч.» и «Tmax» можно указать произвольные данные, единственное ограничение: Tmax > t1).

ВАЖНО: Для наиболее точного и достоверного расчета инженер должен понимать сущность процесса передачи тепла от одного тела к другому. Также он должен быть максимально обеспечен необходимой нормативной и научной литературой, поскольку в расчете на множество величин составлены соответствующие нормы, которых специалист обязан придерживаться.

Выводы

Что мы получаем в результате расчета и в чем его конкретное применение?

Допустим, что на предприятие поступил заказ. Необходимо изготовить тепловой аппарат с заданной поверхностью теплообмена и производительностью. То есть перед предприятием не стоит вопрос размеров аппарата, но стоит вопрос материалов, которые обеспечат нужную производительность с заданной рабочей площадью.

Для решения данного вопроса производится тепловой расчет, то есть определяются температуры теплоносителей на входе и выходе из аппарата. Исходя из этих данных выбираются материалы для изготовления элементов устройства.

В конечном итоге, можно сказать, что рабочая площадь и температура носителей на входе и выходе из аппарата – основные взаимосвязанные показатели качества работы теплообменника. Определив их путем теплового расчета инженер сможет разработать основные решения для конструирования, ремонта, контроля и поддержания работы теплообменников.

В следующей статье мы рассмотрим назначение и особенности механического расчета теплообменника, поэтому подписывайтесь на нашу e-mail рассылку и новости в соц сетях, чтобы не пропустить анонс.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector