Katlu iekārtas atkarībā no patērētāja veida iedala enerģētikā, ražošanā un apkurē un apkurē. Atbilstoši saražotā siltumnesēja veidam tos iedala tvaikā (tvaika ģenerēšanai) un karstajā ūdenī (karsta ūdens ģenerēšanai).

Elektroenerģijas katlu iekārtas ražot tvaiku tvaika turbīnām termoelektrostacijās. Šādas katlu mājas parasti ir aprīkotas ar lielas un vidējas jaudas katlu blokiem, kas ražo tvaiku ar paaugstinātiem parametriem.

Ražošanas un apkures katlu iekārtas(parasti tvaiks) ražo tvaiku ne tikai ražošanas vajadzībām, bet arī apkurei, ventilācijai un karstā ūdens apgādei.

Apkures katlu iekārtas(galvenokārt ar ūdens apkuri, bet var būt arī ar tvaiku) ir paredzēti apkures sistēmu, karstā ūdens apgādes un ventilācijas apkalpošanai ražošanas un dzīvojamo telpu telpās.

Atkarībā no siltumapgādes mēroga apkures katlu mājas tiek iedalītas vietējās (individuālās), grupas un rajona.

Vietējie apkures katli parasti aprīkoti ar karstā ūdens katliem ar ūdens sildīšanu līdz temperatūrai ne vairāk vai tvaika katliem ar darba spiedienu līdz. Šādas katlu mājas ir paredzētas vienas vai vairāku ēku siltumapgādei.

Grupas apkures katlu mājas nodrošināt siltumu ēku grupām, dzīvojamiem rajoniem vai maziem mikrorajoniem. Šādas katlu mājas ir aprīkotas gan ar tvaika, gan karstā ūdens katliem, kā likums, ar lielāku siltuma jaudu nekā vietējām katlumājām. Šīs katlu mājas parasti tiek novietotas īpašās ēkās.

Centralizētās siltumapgādes katlu mājas paredzēts lielu dzīvojamo rajonu siltumapgādei; tie ir aprīkoti ar salīdzinoši jaudīgiem karstā ūdens un tvaika katliem.

Rīsi. 1.1

Uz att. 1.1. parādīta centralizētās siltumapgādes katlumājas shēma ar karstā ūdens katliem 1 tipa PTVM-50 ar siltuma jaudu 58 MW. Katli var darboties ar šķidro un gāzveida kurināmo, tāpēc tie ir aprīkoti ar degļiem un sprauslām 3 . Degšanai nepieciešamo gaisu krāsnī piegādā pūšamie ventilatori. 4 ko darbina elektromotori. Katrā katlā ir 12 degļi un tikpat ventilatoru.

Ūdens tiek piegādāts katlam ar sūkņiem 5 ko darbina elektromotori. Izejot cauri apkures virsmai, ūdens uzsilst un nonāk patērētājos, kur atdod daļu siltuma, un ar pazeminātu temperatūru atgriežas katlā. Dūmgāzes no katla caur cauruli tiek izvadītas atmosfērā 2.

Šai katlu mājai ir daļēji atvērta tipa plānojums: katlu apakšējā daļa (līdz aptuveni 6 m augstumam) atrodas ēkā, bet to augšējā daļa atrodas ārpus telpām. Katlu telpas iekšpusē ir novietoti pūšanas ventilatori, sūkņi, kā arī vadības panelis. Katlu telpas griestos ir uzstādīts deaerators 6 lai noņemtu skābekli no ūdens.

Katlu iekārtās ar tvaika katliem(1.2. att.) tvaika katlam 4 ir divas mucas - augšējā un apakšējā. Mucas ir savstarpēji savienotas ar trim cauruļu kūļiem, kas veido katla sildvirsmu. Kad katls darbojas, apakšējā muca ir piepildīta ar ūdeni, augšējā muca ir piepildīta ar ūdeni apakšējā daļā un piesātināts tvaiks augšējā daļā. Katla apakšējā daļā atrodas krāsns 2 ar mehānisko režģi cietā kurināmā sadedzināšanai. Dedzinot šķidro un gāzveida kurināmo, restes vietā tiek uzstādītas sprauslas vai degļi, caur kuriem degviela kopā ar gaisu tiek piegādāta krāsnī. Katlu ierobežo ķieģeļu sienas - ķieģeļu mūris.

Darba process katlu telpā notiek šādi. Degviela no degvielas noliktavas pa konveijeru tiek padota uz bunkuru, no kurienes tā nonāk kurtuves režģī, kur deg. Degvielas sadegšanas rezultātā veidojas dūmgāzes - deg sadegšanas produkti.

Dūmgāzes no krāsns nonāk katla gāzes kanālos, ko veido oderējums un speciālas starpsienas, kas uzstādītas cauruļu saišķos. Pārvietojoties, gāzes izskalo pārkarsētāja 3 katla cauruļu kūļus, iziet cauri ekonomaizeram 5 un gaisa sildītājam, kur tās tiek atdzesētas, pateicoties siltuma padevei ūdenim, kas nonāk katlā, un gaisam, kas tiek piegādāts katlā. krāsns.

Atdzesētās dūmgāzes ar dūmu nosūcēja 8 palīdzību tiek izvadītas caur skursteni 7 atmosfērā. Dūmgāzes no katla var izvadīt arī bez dūmu novadītāja dabiskās vilkmes iedarbībā ar iebūvētu skursteni.

Ūdens no ūdens padeves avota uz padeves cauruļvadu ar sūkni 1 uz ūdens ekonomaizeru, no kurienes pēc sildīšanas tas nonāk katla augšējā bungā. Katla trumuļa piepildīšanu ar ūdeni kontrolē uz cilindra uzstādītais ūdens indikators stikls.

Rīsi. 1.2

No katla augšējās trumuļas ūdens pa caurulēm nolaižas apakšējā tvertnē, no kurienes tas pa kreiso cauruļu kūli atkal paceļas augšējā tvertnē. Šajā gadījumā ūdens iztvaiko, un iegūtais tvaiks tiek savākts augšējā cilindra augšējā daļā. Pēc tam tvaiks nonāk pārkarsētājā 3, kur to pilnībā izžāvē dūmgāzu siltums, kā rezultātā tā temperatūra paaugstinās.

No pārkarsētāja tvaiks nonāk galvenajā tvaika cauruļvadā un no turienes pie patērētāja, un pēc lietošanas tas kondensējas un atgriežas karstā ūdens (kondensāta) veidā atpakaļ katlu telpā. Kondensāta zudumi pie patērētāja tiek papildināti ar ūdeni no ūdens padeves vai citiem ūdens apgādes avotiem. Pirms ieiešanas katlā ūdens tiek pakļauts atbilstošai apstrādei.

Degvielas sadedzināšanai nepieciešamais gaiss parasti tiek ņemts no katlu telpas augšpuses un tiek piegādāts ar ventilatoru 9 uz gaisa sildītāju, kur tas tiek uzkarsēts un pēc tam nosūtīts uz krāsni. Mazjaudas katlu telpās gaisa sildītāju parasti nav, un aukstais gaiss tiek piegādāts krāsnī vai nu ar ventilatora palīdzību, vai arī skursteņa radītā krāsnī notiek retuma dēļ.

Katlu iekārtai ar tvaika katliem ir slēgta tipa plānojums, kad ēkā atrodas visas katlumājas galvenās iekārtas.

Katlu iekārtas ir aprīkotas ar ūdens attīrīšanas ierīcēm (nav parādīts diagrammā), instrumentiem un atbilstošām automatizācijas iekārtām, kas nodrošina to nepārtrauktu un drošu darbību.

Karstā ūdens katlu mājas iekārtas ir paredzētas karstā ūdens ražošanai, ko izmanto apkurei, karstā ūdens apgādei un citiem mērķiem.

Rīsi. 1.1 Katlu telpa ar čuguna karstā ūdens katliem 1 bunkurs pelnu un izdedžu savākšanai; 2-skrāpis; 3-skrāpju piedziņas vinča; 4 ciklona tipa pelnu savācēji; 5-dūmu nosūcējs; 6-ķieģeļu skurstenis; 7-katls; 8-pūšanas ventilators; 9-ķīmiskās ūdens attīrīšanas (filtra) uzstādīšana; 10 kanālu skrāpis izdedžu un pelnu noņemšanai

Karstā ūdens katlu mājā ir viens siltumnesējs - ūdens, atšķirībā no tvaika katlu mājas, kurā ir divi siltumnesēji - ūdens un tvaiks. Šajā sakarā tvaika katlu mājā ir jābūt atsevišķiem cauruļvadiem tvaikam un ūdenim, kā arī tvertnei kondensāta savākšanai.

Karstā ūdens un tvaika katli atšķiras atkarībā no izmantotā kurināmā veida, apkures katlu, krāšņu u.c. Gan tvaika, gan ūdens sildīšanas katlu iekārtas struktūrā parasti ir vairāki katlu bloki, bet ne mazāk kā divi un ne vairāk kā četri vai pieci. Tos visus savā starpā savieno kopīgas komunikācijas - cauruļvadi, gāzes vadi utt.

Iekārtas, kas darbojas ar kodoldegvielu, kuras izejviela ir urāna rūda, kļūst arvien izplatītākas.

Optimāla tehniskā risinājuma izstrāde katlumājas izgatavošanai, ņemot vērā visas Pasūtītāja sniegtās specifikācijas

Par uzņēmumu

Kopš 2004. gada vasaras mūsu uzņēmums ražo moduļu katlu iekārtas COMPACT konteineru tipam. Katlu mājas COMPACT ar siltuma jaudu no 100 kW līdz 20 000 kW ir paredzētas dzīvojamo, rūpniecības un sabiedrisko objektu apkurei un karstā ūdens apgādei, kā arī karstā ūdens vai tvaika nodrošināšanai dažādu nozaru tehnoloģiskajām vajadzībām.

Kādas ir katlu telpas

Enerģētikas nozarē ir nepieciešams izmantot dažāda veida katlus, kas klasificēti pēc dažādiem kritērijiem: izmantotā kurināmā veida un dzesēšanas šķidruma, izvietojuma, mehanizācijas vai automatizācijas principa, klientu mērķiem un prasībām.

Katlu māju veidi pēc kurināmā veida:

• gāzes katli, to galvenā priekšrocība ir efektivitāte un videi draudzīgums. Viņiem nav nepieciešams sarežģīts liela izmēra aprīkojums un tie var darboties bezsaistē;
• šķidrā kurināmā katli - darbojas ar mazutu, eļļu, dīzeļdegvielu un atkritumeļļu, ātri tiek nodoti ekspluatācijā un nav nepieciešamas atļaujas to lietošanai, pieslēgšanai un nav ierobežoti ar degvielas apjomiem;
• cietā kurināmā katli - darbs pie koksnes, kūdras, kokrūpniecības atkritumiem, oglēm. Viņu "triks" slēpjas zemās degvielas izmaksās un pieejamības jomā, taču tiem ir nepieciešams uzstādīt degvielas padeves sistēmas un sistēmas pelnu un izdedžu noņemšanai.

Katlu telpu veidi atkarībā no dzesēšanas šķidruma:

• karsts ūdens- katlu mājas, ko izmanto karstā ūdens apgādes un apkures sistēmās dzīvojamām un nedzīvojamām ēkām. Kā siltumnesējs tiek izmantots ūdens, uzkarsēts līdz +95 ... + 110 ° С;
• tvaiks- tvaiks tiek izmantots kā dzesēšanas šķidrums, un visbiežāk šādas katlu mājas ir aprīkotas rūpniecībā;
• apvienots- tiek izmantoti abu veidu katli, turklāt karstais ūdens sedz slodzes ventilācijas un apkures vajadzībām un ūdens apgādei, bet tehnoloģiskajiem procesiem izmanto tvaiku;
• eļļaini– kā siltumnesējs tiek izmantota diatermiskā eļļa un citi organiskie šķidrumi, kas uzkarsēti līdz +300°C temperatūrai.

Katlu telpu veidi atkarībā no to atrašanās vietas

1. Bloks-modulārs sistēmām ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar stacionārajiem katliem. Tiem ir raksturīga ātra uzstādīšana un nodošana ekspluatācijā, iespēja palielināt jaudu, pievienojot moduļu vienības un autonomiju, augsts koeficients un mobilitāte. Tos var piestiprināt pie sienas, iebūvēt tajā, novietot uz jumta un pagrabā, stāvēt atsevišķi viens no otra.
2. Stacionārs katlu mājas tiek izmantotas, ja ir nepieciešama 30 MW vai lielāka jauda vai nav iespējams uzbūvēt blokmoduļu sistēmu. Tie ir kapitāli, stingri un tiem ir nepieciešama uzstādīšana darba vietā.

Katlu māju veidi pēc darba procesu mehanizācijas vai automatizācijas pakāpes:

• automatizēti- pilnībā automatizēta un nepieciešama neliela cilvēka iejaukšanās vai tā nav nepieciešama;
• mehanizēti- aprīkots ar mehanizētiem elementiem - konveijera lentēm, ogļu drupinātājiem, skaidu uztvērējiem u.c., kas ievērojami atvieglo operatora darbu;
• rokasgrāmata- aprīkots ar manuāliem degvielas padeves moduļiem (rati vai piltuve ar ārēju iekraušanas sistēmu), pelnu un izdedžu noņemšana tiek veikta arī manuāli.

· Jaudas katli ir paredzēti tvaika ražošanai tvaika turbīnu iekārtām.

· Ražošanas un apkures iekārtas ražo tvaiku un karsto ūdeni, lai apmierinātu ražošanas tehnoloģiskās vajadzības, kā arī apkures, ventilācijas un karstā ūdens apgādes sistēmas.

· Rūpnieciskie katli ir paredzēti, lai nodrošinātu uzņēmuma tvaiku un karsto ūdeni.

· Apkures katli ražo tvaiku un karsto ūdeni apkures, ventilācijas un karstā ūdens sistēmām.

Ražošanas un apkures katlu mājas shematiskā shēma ar tvaika un karstā ūdens katlu

PK - tvaika katls D - deaerators NS - tīkla ūdens sūknis

VK - karstā ūdens katls HVO - ķīmiskā ūdens apstrāde NP - padeves ūdens sūknis

HX - aukstā ūdens sūknis HP - recirkulācijas sūknis P - ūdens sildītājs

AES - papildūdens sūknis

Katlu klasifikācija pēc ūdens un tvaika kustības organizācijas

Shēma ar dabisko cirkulāciju.

Slēgtā dabiskās cirkulācijas ķēde sastāv no divām cauruļu sistēmām: apsildāmām un neapsildāmām, kas augšpusē apvienotas bungā, bet apakšā - kolektorā. Ar ūdeni piepildītā katla tilpumu sauc par ūdens tilpumu, un augšējo daļu, ko aizņem tvaiks, sauc par tvaika tilpumu. Virsmu, kas atdala ūdens un tvaika tilpumus, sauc par iztvaikošanas spoguli.

Kad krāsnī tiek radīta augsta temperatūra, uzkarsētās caurulēs vārās ūdens un piepilda caurules ar tvaika-ūdens maisījumu, kura blīvums ir ρ cm. Neapsildītas caurules piepilda ar ūdeni, kura blīvums ir ρ '. Līdz ar to ķēdes apakšējais punkts - kolektors - ir pakļauts, no vienas puses, ūdens staba spiedienam, kas piepilda neapsildāmās caurules, kas vienāds ar ρ'gH, un, no otras puses, spiedienam tvaika-ūdens maisījuma kolonna, kas piepilda apsildāmās caurules, vienāda ar ρ cm gH. Izveidots tā rezultātā spiediena starpība

S dv \u003d ρ cm gN– ρ'gН \u003d gН (ρ'-ρ cm) izraisa ūdens kustību ķēdē un sauc par dabiskās cirkulācijas dzinējspēku.

Formulā: H - kontūras augstums, m

ρ 'un ρ cm - ūdens un tvaika-ūdens maisījuma blīvums, kg / m 3

g - brīvā kritiena paātrinājums, m/s 2

S dv - braukšanas spiediens, Pa

Ūdens kustība cirkulācijas ķēdē ir daudzkārtēja. Tas nozīmē, ka viena cikla laikā pa tvaika caurulēm ūdens daļēji iztvaiko. Ar dabisko cirkulāciju masas tvaiku saturs tvaika cauruļu izejā ir 3-25%. Ja tvaika saturs pie izplūdes atveres ir, piemēram, 10%, lai pilnībā iztvaicētu atlikušo ūdens daudzumu, tam ir jāpārvietojas pa ķēdi vēl 9 reizes un tikai 10 reizes. Tādējādi tvaika-ūdens maisījuma cirkulācija notiek 10 reizes. Tāpēc tvaika veidošanās un izvadīšanas process no ķēdes notiek nepārtraukti. Arī padeves ūdens nepārtraukti nonāk tvertnē, sajaucoties tvertnē ar verdošu ūdeni no tvaika ģenerējošām caurulēm un nokļūstot notekcaurulēs. Tāpēc ūdens kontūrā visu laiku cirkulē nemainīgā daudzumā. Lai samazinātu hidraulisko pretestību, pacelšanas caurules tiek novietotas vertikāli vai stāvi slīpi.

Ūdens masas daudzuma Ĝ 0 (kg / s), kas cirkulē pa ķēdi, attiecību pret tvaika daudzumu D (kg / s), kas tajā veidojas laika vienībā, sauc par cirkulācijas ātrumu: K \u003d Ĝ 0 / D

Katliem ar dabisko cirkulāciju К=4..30

Siltuma padeve

Centralizētās siltumapgādes sistēmas raksturo trīs galveno saišu kombinācija: atsevišķu ēku un būvju siltuma avoti, siltumtīkli un lokālās siltuma patēriņa (siltuma izmantošanas) sistēmas.

Izmantojot organisko degvielu siltumenerģijas avots var būt katlu iekārta vai koģenerācijas stacija, atomelektrostacijās siltumenerģijas ražošanai tiek izmantota kodoldegviela, dažos gadījumos tiek izmantota palīgdegviela atjaunojamie siltuma avoti– ģeotermālā enerģija, saules starojuma enerģija u.c.

Degvielas veidi

Saskaņā ar D. I. Mendeļejeva definīciju "degviela ir degoša viela, kas apzināti sadedzināta, lai ražotu siltumu".

plaši pazīstams galvenie degvielas veidi- malka, kūdra, ogles, slāneklis, naftas atlikumi, gāze. Tie visi ir organiski savienojumi, kas spēj reaģēt ar atmosfēras skābekli augstā temperatūrā, kuras laikā izdalās siltums.

Degviela tiek iegūta lielos daudzumos, tās rezerves dabā ir ļoti nozīmīgas. Reakcijai nepieciešamais skābeklis tiek ņemts no apkārtējā gaisa. Reakcijas rezultātā tiek iegūtas ļoti uzkarsētas sadegšanas gāzes, kuru siltums tiek izmantots katlu iekārtā. Atdzesētās gāzes caur skursteni tiek izvadītas atmosfērā.

Kanniņas dedzināšanai var izmantot gan dabisko, gan mākslīgo degvielu, kas iegūts pēc dabiskās degvielas pārstrādes, lai no tās izolētu vērtīgus produktus, kas ietver sveķus, benzīnus, benzolus, minerālās smēreļļas, krāsas, farmaceitiskos produktus, amonija sulfātu, ko izmanto lauksaimniecības vajadzībām u.c.

Cietais kurināmais:

a) dabīgs - malka, ogles, antracīts, kūdra;

b) mākslīgā - kokogles, kokss un pulverizēts, ko iegūst no sasmalcinātām oglēm.

Šķidrā degviela:

a) dabīgā - eļļa;

b) mākslīgais - benzīns, petroleja, mazuts, sveķi.

gāzveida degviela:

a) dabas - dabasgāze;

b) mākslīgā - ģeneratora gāze, kas iegūta dažāda veida cietā kurināmā (kūdras, malkas, ogļu uc), koksēšanas, domnas, apgaismojuma un citu gāzu gazifikācijas laikā.

Katlu iekārtu veidi

Stacionāra katlu telpa vairs nav vienīgā iespēja autonomai apkurei. Iekārtai ir nepieciešama telpa - bet tās atrašanās vieta var būt jebkura.

Bloku katlu mājas piemēram, tas var atrasties gan pagrabā, gan uz jumta (ja ir izpildīti vairāki nosacījumi). Turklāt pašas katlu mājas ir kļuvušas daudz uzticamākas. Tas galvenokārt ir saistīts ar faktu, ka ražotāji ir sākuši piedāvāt pabeigtas instalācijas: viss nepieciešamais aprīkojums jau ir salikts blokos vai modulī, un jūs varat sākt uzstādīšanu. Attiecīgi ir divu veidu katlu iekārtas: bloku un moduļu katli. Abu veidu konstrukcijas ir ērtas transportēšanas ziņā (parasti tās tiek transportētas pa dzelzceļu vai autoceļiem).

Katlu telpas galvenais aprīkojums Kabīne: boileris, ūdens sūknis, šķidruma tvertne, caurules, deglis. Daži iegādājas arī papildu aprīkojumu, kas palīdz ietaupīt: negaistošos katlus, katlus ar elektriskās aizdedzes funkciju, divvirzienu un kombinētos čuguna katlus.

Salīdzinoši nesen parādījās siltuma iekārtu tirgus TKU - transportējamās katlu iekārtas. Nepieciešamība pēc tām parādījās līdz ar jaunu nozaru parādīšanos, kas atrodas ēkās, kas nav pieslēgtas centrālapkures sistēmai. Jaunuma priekšrocība ir tā, ka to ir diezgan viegli transportēt (modulārajai konstrukcijai ir riteņi), tas ir viegli vadāms un neprasa pastāvīgu operatora klātbūtni. Turklāt, kā likums, TCU ir pilnībā automatizēti, tāpēc tos ir diezgan viegli pārvaldīt. Tajā pašā laikā tas spēj saražot pietiekamu daudzumu siltuma un neprasa pieslēgumu komunikācijām.

Katlu telpu klasifikācija.

Atkarībā no instalācijas vietas ir:

Jumts;

· Iebūvēts ēkā;

Bloks-modulārs;

· Rāmis.

Katras apkures sistēmā tās galvenais elements ir apkures katls. Tas veic galveno funkciju - apkuri. Atkarībā no tā, kā darbojas visa sistēma un konkrētais apkures katls, ir šādi apkures katlu veidi :

§ Tvaika katli

§ Ūdens sildīšana;

§ Jaukts;

§ Katli diatermiskai eļļai.

Jebkura apkures sistēma darbojas, kā minēts iepriekš, no vienas vai otras veids izejvielas, degviela vai dabas resurss. AT Atkarībā no tā katlus iedala:

· Cietais degviela. Šim nolūkam tiek izmantota malka, ogles un cita veida cietais kurināmais.

Šķidrā degviela - eļļa, benzīns, mazuts un citi.

· Gāze.

· Jaukts vai kombinēts. Paredzams dažādu veidu un veidu degvielas izmantošana.