Органическое топливо (стр. 7 из 13)
Установленная мощность: 2´1,21 = 2,42 ГДж/час.
Подключенная нагрузка: всего 0,66 ГДж/час, из них
на отопление - 0,38 ГДж/час;
на горячее водоснабжение - 0,280 ГДж/час.
График работы котельной - 95/70.
На котельной в данный момент установлено два чугунных котла типа "Универсал-6" (рис.13) 1973 года выпуска. Эти котлы уже полностью выработали свой ресурс и поэтому, в ближайшем будущем, планируется реконструкция котельной с заменой старых, малоэффективных котлов на новые, более экономичные и имеющие высокий КПД теплогенераторы. Режимная карта на водогрейный котел типа "Универсал-6" приведена в таблице 1.
Достоинствами чугунных котлов являются небольшие габариты и легкая транспортабельность, почти полное отсутствие обмуровки, удобство очистки от наружных загрязнений, простота монтажа при установке и замене секций, возможность набирать необходимую величину поверхности нагрева. Чугунные котлы значительно меньше подвержены кислородной коррозии, так как на литых чугунных поверхностях образуется плотная литейная корка, содержащая кремнезем и обладающая весьма высокими защитными свойствами.
К недостаткам чугунных котлов относятся: малая надежность в работе (растрескивание одной или нескольких секций) и частые остановки на ремонт. Основной причиной растрескивания секций является превышение допустимого предела прочности металла в эксплуатационных условиях вследствие ухудшения отвода тепла от стенки из-за появления на ее внутренней поверхности слоя накипи и недостаточной скорости циркуляции воды.
Рисунок 13 - Чугунный секционный котел "Универсал": 1 - штуцер для присоединения трубопровода горячей воды; 2 - ниппеля: 3 - средние секции; 4 - стяжной болт; 5 - задняя лобовая секция; 6 - штуцер присоединения обратного трубопровода; 7 - поворотные колосники; 8 - зольная дверка; 9 - привод поворотных колосников; 10 - шуровочная дверка; 11 - кирпичный свод в топке; 12 - боковые дымоходы.
Таблица 1 - Режимная карта на водогрейный котел типа "Универсал-6"
| Наименование параметров | Тепловые нагрузки,% | |
| 40 | 83 | |
| Производительность, ГДж/час | 0,490 | 1,005 |
| Давление воды на котле, МПа | 0,14 | 0,14 |
| Давление воды до котла, МПа | 0,16 | 0,16 |
| Низшая теплота сгорания газа, кДж/м3 | 33513 | 33513 |
| Число газовых горелок, шт | 2 | 3 |
| Давление газа перед горелками, МПа | 0,015 | 0,025 |
| Разрежение в топке, мм в. ст. | 1,2 | 2,0 |
| Температура воздуха перед горелками, °С | 20 | 20 |
| Температура уходящих газов, °С | 121 | 149 |
| Разрежение за котлом, мм в. ст. | 1,9 | 2,5 |
| Состав уходящих газов,%:СО2О2 | 8,85,3 | 103,2 |
| Расход газа на котел, м3/час | 18,4 | 35 |
| Коэффициент избытка воздуха | 1,34 | 1,18 |
| Потери тепла,%:с уходящими газамив окружающую среду | 5,3815,22 | 6,168,00 |
| Температура газа, °С | 23 | 21 |
| КПД | 79,40 | 85,84 |
| Удельный расход топлива, м3/ГДж | 157,3 | 145,8 |
| Удельный расход условного топлива, кг/ГДж | 179,8 | 166,7 |
Нормальную работу котельной круглосуточно контролируют 4 машиниста, что является дополнительным стимулом для ее реконструкции: заработная плата машинистов больше суммарной стоимости произведенного на котельной тепла.
Не менее важными причинами для проведения реконструкции так же являются:
отсутствие на котельной автоматики регулирования. Температура горячей воды, идущей на отопление и горячее водоснабжение музея не зависит от температуры наружного воздуха. Регулирование осуществляется периодически, что приводит к дополнительным потерям тепла, а, следовательно, к бесцельному сжиганию топлива, что резко снижает экономическую эффективность котельной.
регулярное обслуживание газового оборудования. Сюда входит:
проверка исправности газорегуляторной установки (ГРУ) без разборки;
техническое обслуживание ГРУ с разборкой оборудования;
техническое обслуживание, ремонт и проверка газового счетчика;
техническое обслуживание и ремонт автоматики и газового оборудования;
ремонт и проверка контрольно-измерительных приборов.
Текущий ремонт (техническое обслуживание газорегуляторной установки) и техническое обслуживание автоматики необходимо проводить раз в месяц, техническое обслуживание газовых счетчиков - раз в три месяца, а плановый ремонт ГРУ - раз в год. Все это требует не малых финансовых затрат.
планово-предупредительные ремонты основного и вспомогательного оборудования котельной. Так как данные котельные агрегаты проработали уже 28 лет (при нормативном сроке службы в 20 лет), они требуют более частых и тщательных текущих и капитальных ремонтов, более внимательного повседневного обслуживания.
экология. Котельная находится в музее-заповеднике, где собраны ценнейшие образцы народного деревянного зодчества. Их необходимо сохранить для будущих поколений. При таких условиях вредные выбросы, естественно, крайне не желательны.
Для теплоснабжения музея-заповедника "Витославицы" предлагается установить два теплогенератора "Юсмар-1М", технические характеристики которого приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Технические характеристики теплогенератора "Юсмар - 1М"
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Мощность электродвигателя насоса, кВт | 2,8 |
| Напряжение сети, В | 380 |
| Число оборотов электродвигателя, об/мин | 2900 |
| Рекомендуемые марки водяного насоса | ЦГ 12,5/50-К-4-2КМ-20-30 |
| Напор, м | 32 - 50 |
| Подача, м3/час | 8,0 - 12,5 |
| Обогреваемая площадь, кв. м | 90-100 |
| Средний расход электроэнергии на обогрев помещения с заданной в п.4 площадью, кВт/ч | 1,4 |
| Теплопроизводительность, ккал/ч | 3498 |
| Масса установки (с бойлером), кг | 130 |
| Объем воды в отопительной системе (ориентировочно), л | 70-100 |
| Стоимость полного комплекта (теплогенератор, насос, бойлер, система управления), $ | 1300 |
| Номинальная температура нагрева системы, °С | 40 - 60 |
| Максимальная температура жидкости на малом круге циркуляции, °С | 98 |
| Диаметр по осям отверстий фланца, мм | 110 |
| Длина теплогенератора, мм | 620 |
| Диаметр трубы, мм | 53 |
| Масса теплогенератора, кг | 6,5 |
В установке "ЮСМАР-М" вихревой теплогенератор в комплекте с погружным насосом помещены в общий сосуд-бойлер с водой (рис.14) для того, чтобы потери тепла со стенок теплогенератора, а также тепло, выделяющееся при работе электродвигателя насоса, тоже шли на нагрев воды, а не терялись. Габариты сосуда-бойлера: диаметр 650 мм, высота 2000 мм. Автоматика периодически включает и отключает насос теплогенератора, поддерживая температуру воды в системе (или температуру воздуха в обогреваемом помещении) в заданных потребителем пределах. Снаружи сосуд-бойлер покрыт слоем теплоизоляции, которая одновременно служит звукоизоляцией и делает практически неслышимым шум теплогенератора даже непосредственно рядом с бойлером.
Установки "ЮСМАР-М" питаются от промышленной трёхфазной сети 380 В, полностью автоматизированы, поставляются заказчикам в комплекте со всем необходимым для их работы и монтируются поставщиком "под ключ".
На эти установки, рекомендуемые для использования как в промышленности, так и в быту (для обогрева жилых помещений путем подачи горячей воды в батареи водяного отопления), имеются технические условия ТУ У 24070270, 001-96 и сертификат соответствия РОСС КиМХОЗ. С00039.
Рисунок 14 - Схема теплоустановки "ЮСМАР-М": 1 - вихревой теплогенератор, 2 - электронасос, 3 - бойлер, 4 - циркуляционный насос, 5 - вентилятор, 6 - радиаторы, 7 - пульт управления и блок автоматики, 8 - датчик температуры.
Как уже говорилось ранее, для теплоснабжения музея предлагается установить два теплогенератора "Юсмар-1М". Первая установка предназначена для отопления зданий музея. Расход горячей воды в системе отопления не подвержен резким изменениям, поэтому потребитель подключается непосредственно к бойлеру теплогенератора (рис.15).
Рисунок 15 - Схема подключения тепловой установки "Юсмар-1М" к системе отопления: 1 - теплоустановка "Юсмар-1М"; 2 - циркуляционный насос; 3 - пульт управления и автоматики; 4 - термодатчик; 5 - радиаторы.
Второй теплогенератор необходим для обеспечения музея-заповедника горячей водой. В этом случае расход воды потребителем колеблется во времени. Поэтому, теплогенератор "Юсмар-1М" подключается к системе горячего водоснабжения не напрямую, а через теплообменник (рис.16).
Рисунок 16 - Схема подключения тепловой установки "Юсмар-1М" к системе горячего водоснабжения: 1 - теплоустановка "Юсмар-1М"; 2 - циркуляционный насос; 3 - пульт управления и автоматики; 4 - термодатчик; 5 - теплообменник; 6 - бак-аккумулятор; 7 - кран горячей воды.
Санитарными нормами установлено, что температура воды, идущей на горячее водоснабжение, должна быть не менее 55˚С. Для того чтобы вода в баке-аккумуляторе 6 нагревалась до этой температуры надо подобрать необходимую площадь поверхности теплообменника 5.
Пусть данный теплообменник выполнен в виде змеевика из латунной трубки, наружный и внутренний диаметры которой равны dВ / dН = 14/16 мм. Рассчитаем необходимую длину этого змеевика.