ohřívače vzduchu. Kotle jsou jeho hlavní součástí. Kotle produkující páru se nazývají parní; určený pro výrobu teplé vody – horká voda; produkující páru a horkou vodu současně – dokombinovaný. U kotlů spaliny vznikající ve spalovacím zařízení při spalování plynného paliva omývají topnou plochu kotle, dávají mu část tepelné energie v nich obsažené a kotel opouštějí při více či méně vysoké teplotě. Pro dodatečné využití tepla obsaženého ve spalinách odcházejících z kotle jsou za nimi instalovány tzv. ocasní topné plochy – ekonomizér, ve kterém se ohřívá napájecí nebo síťová voda, popř ohřívač vzduchu, ve kterém se ohřívá spalovací vzduch vstupující do spalovacího zařízení. V závislosti na místních podmínkách se někdy ekonomizéry a ohřívače vzduchu neinstalují nebo je instalováno pouze jedno z „zvaných zařízení“. Schémata a konstrukce kotlů, ekonomizérů a ohřívačů vzduchu jsou diskutovány v části II.
Kromě uvedeného hlavního zařízení musí mít zařízení na výrobu tepla pomocný zařízení, mezi které patří: trakční zařízení, dmychadlo, napájecí nebo síťová čerpadla, zařízení pro přípravu napájecí vody používané k pohonu parních kotlů nebo doplňovací vody používané k plnění netěsností v tepelné síti, potrubí, přístrojové vybavení, ovládací zařízení a ovládací prvky, zařízení pro přívod paliva.
Trakční zařízení navržený k vytvoření vakua v plynových kanálech zařízení generujícího teplo, nezbytného k odstranění ochlazených spalin do atmosféry a překonání odporu při jejich pohybu v plynových kanálech zařízení. Mezi tahová zařízení patří odsavače kouře (umělý tah) a komín (přirozený tah).
Instalace foukání sestává z ventilátorů a vzduchovodů, které slouží k přívodu vzduchu do topeniště kotlové jednotky.
Napájecí čerpadla slouží k přívodu vody do parního kotle. V kotelně jsou instalovány zásobníky napájecí vody, do kterých je přiváděn kondenzát páry vrácený od spotřebiče a doplňková voda pro pokrytí ztrát páry od spotřebiče. Napájecí čerpadlo čerpá vodu z těchto napájecích nádrží a dodává ji do parního kotle.
Síťová (oběhová) čerpadla instalované v teplovodních kotelnách. V takových instalacích je potrubí vratné vody topného systému napojeno na síťové čerpadlo, které čerpá vodu přes kotel a následně ji dodává do topného systému přes výtlačné potrubí. Kotel je tak zařazen do okruhu cirkulace vody přes topný systém.
Zařízení pro přípravu krmiva nebo napájecí vody zahrnují zařízení pro příjem vody, chemickou úpravu vody a odvzdušňovací zařízení. V instalaci chemická úprava vody změkčit (odstranit soli tvrdosti, které způsobují usazování vodního kamene na teplosnímacích plochách kotle) původní surovou vodu a odvzdušňovač odstranit korozivní plyny z chemicky upravené vody. Odvzdušněná voda je dodávána pro pohon parních kotlů pomocí napájecích čerpadel a pro napájení topných sítí pomocí doplňovacích čerpadel.
Řídicí a automatizační zařízení slouží k řízení a automatické regulaci procesů probíhajících v kotelně.
Instalace kotle je zásobována palivem (zemní plyn) zařízením dodávky paliva, včetně výstupu z hlavního potrubí a regulačního bodu plynu, ve kterém je tlak plynu snížen z hlavního na tlak potřebný pro provoz plynových hořáků a udržování tlaku plynu na vstupu do hořáku ve stanovených mezích.
Kotlové systémy nízkého a středního výkonu jsou široce používány pro různé technologické procesy, systémy zásobování teplem, vytápění, větrání a zásobování teplou vodou obytných, veřejných a průmyslových budov a staveb, průmyslových a zemědělských stavenišť, stravovacích zařízení, technologických spotřebitelů tepla v lázeňských domech. , prádelny, staveniště. V zemědělství se pára generovaná kotli používá na farmách hospodářských zvířat k napařování krmiva, stejně jako k vytápění skleníků a sušení obilí. V souvislosti s rozvojem řídce osídlených a těžko dostupných oblastí Severu a Východu roste význam kotelen různých kapacit.
Jako palivo pro kotelny se používá uhlí, rašelina, dřevní odpad, plyn a topný olej. Plyn a topný olej jsou účinnými zdroji tepelné energie. Jejich použití zjednodušuje návrh a uspořádání kotelen, zvyšuje účinnost a snižuje provozní náklady.
Zařízení kotle slouží k ohřevu chladiva (nejčastěji vody), pomocí kterého se teplo předává různým skupinám spotřebitelů. Zařízení domácích kotelen se používá pro vytápění relativně malých prostor (byty, obchody, kanceláře) a zařízení průmyslových kotelen pro velká zařízení (nákupní centra, výrobní dílny, obytné prostory atd.).
Vybavení kotlů zahrnuje různé kotle, hořáky, výměníky tepla, ale i blokové moduly a komíny.
Základem každého takového systému je kotel, ve kterém probíhá primární výměna tepla. Energie hořícího paliva je předána chladivu (voda, pára, nemrznoucí kapalina), které je následně hlavním potrubím distribuováno ke koncovým spotřebitelům, kde probíhá druhá fáze výměny tepla: tepelná energie nosič se přenáší do vzduchu vytápěných místností, čímž se teplota v nich dostává na hodnoty příznivé pro člověka.
Typy průmyslových kotlů
Všechny kotle, bez ohledu na to, jaké palivo používají, jsou rozděleny do
- jednookruhový – určený pouze pro ohřev chladicí kapaliny;
- dvouokruhový – může sloužit i systému zásobování teplou vodou.
Kotle, které jsou jedním z nejdůležitějších typů kotlových zařízení, jsou rozděleny do skupin podle použitého paliva:
- teplovodní kotle na tuhá paliva jsou nejběžnějším typem kotlového zařízení;
- teplovodní kotle na plyn (plynové kotle) poskytují relativně nízké náklady na teplo a ekologická šetrnost plynových kotelen umožňuje jejich umístění i v obytných oblastech. Zařízení plynového kotle má současně vyšší náklady ve srovnání s pevným palivem;
- dieselové kotle jsou dalším typem kotlového zařízení určeného k výrobě tepla. Takové systémy používají jako palivo topný olej a vyžadují použití dieselových hořáků. Ekologická šetrnost dieselových kotelen je mnohem nižší než u plynových kotlů, ale náklady na teplo jsou také poměrně nízké. Nejčastěji jsou kotelny s takovým zařízením umístěny na okraji obydlených oblastí;
- elektrické kotle – nejekologičtější způsob výroby tepla se provádí pomocí tohoto konkrétního kotlového zařízení. Toto kotelní zařízení není závislé na žádném palivovém vedení, je potřeba pouze elektřina, ale náklady na vyrobené teplo jsou vyšší než např. plynové kotelny a uhelné kotelny.
Druhy kotlových zařízení
Instalace kotle se skládá z kotlové jednotky a pomocného zařízení.
Hlavním vybavením kotle je –
- kotel,
- spalovací zařízení,
- přehřívák,
- ekonomizér vody,
- ohřívač vzduchu,
- rám se schody a plošinami pro údržbu,
- podšívka, tepelná izolace, obklad,
- armatura,
- armatury a kouřovody.
Pomocné zařízení kotle je
- ventilátory,
- odsavače kouře,
- živné, nabíjecí a cirkulační sedimenty,
- úpravny vody a úpravny prachu,
- systémy přepravy paliva, sběr popela a systémy odstraňování strusky,
- kouřovodů a komínů kotelny.
Při spalování kapalného paliva je součástí pomocného zařízení zařízení na topný olej, při spalování plynného paliva regulační bod plynu nebo řídicí jednotka plynu.
Základní vybavení kotelny
Parní kotel je zařízení sestávající z topeniště a odpařovacích ploch pro odpařování páry spotřebované mimo toto zařízení, s tlakem nad atmosférickým vlivem tepla uvolněného při spalování paliva.
Teplovodní kotel je teplosměnné zařízení, ve kterém se vlivem zdroje energie (paliva) ohřívá voda, která je pod tlakem nad atmosférickým tlakem a používá se jako chladivo mimo vlastní zařízení.
Spalovací zařízení kotle je určeno ke spalování paliva a přeměně jeho chemické energie na teplo. Vyzdívka kotlů je systém ohnivzdorných a tepelně izolačních obestaveb nebo kotlových konstrukcí určených ke snížení tepelných ztrát a zajištění hustoty plynu.
Kostra kotle je nosná kovová konstrukce, která zohledňuje hmotnost kotle s ohledem na dočasné a zvláštní zatížení a zajišťuje požadovanou vzájemnou polohu kotlových článků.
Přehřívák – zařízení pro zvýšení teploty páry nad teplotu nasycení odpovídající tlaku v kotli. Jedná se o soustavu hadů připojených na vstupu syté páry do kotlového tělesa a na výstupu do komory přehřáté páry.
Ekonomizér vody je zařízení ohřívané produkty spalování paliva a určené k ohřevu nebo částečnému odpařování vody vstupující do kotle.
Ohřívač vzduchu je zařízení pro ohřev vzduchu produkty spalování paliva před jeho přivedením do topeniště kotle.
Armatury kotle jsou speciální zařízení určená k regulaci průtoku dopravované látky, vypínání a zapínání průtoku plynu, páry a vody. Podle jejich směru se ventily dělí na uzavírací, regulační, bezpečnostní, regulační a speciální. Uzavírací ventily (ventily, ventily a kohouty) jsou určeny k periodickému zapínání a vypínání jednotlivých úseků potrubí. Regulační armatury (regulační ventily a klapky) slouží ke změně nebo udržení tlaku a průtoku dopravované látky v potrubí. Pojistné ventily (závaží, pružiny a zpětné ventily) slouží k automatickému otevření průchodu, pokud tlak překročí přípustnou hodnotu, a také k zamezení zpětného pohybu kapaliny nebo plynu. Kontrolní armatury (regulační ventily, stavoznaky, třícestné ventily pro tlakoměry) slouží ke kontrole přítomnosti látky v potrubí a zjištění její hladiny. Speciální armatury (odvody kondenzátu a odlučovače vlhkosti a oleje) se používají k odvodu kondenzátu a separaci oleje a dalších produktů z plynu.
Souprava průmyslových kotlů – zařízení pro servis plynových potrubí a kotlových topenišť: šachty, průzory, ventily struskových a popelových zásobníků, plynové a vzduchové ventily a klapky, explozivní ventily a také ofukovací zařízení. Šachty jsou určeny pro kontrolu a opravy otopných ploch, kukátka – pro vizuální kontrolu topeniště a plynového potrubí z vnější strany kotle, škvárová a popelová vrátka – pro periodické odstraňování popela a strusky z bunkrů, plynových a vzduchových ventilů a klapky – pro uzavírání plynových potrubí a regulaci tahu a foukání. Výbušné ventily uvolňují spaliny při zvýšení tlaku v topeništi nebo kouřovodu kotle a chrání je před zničením. Dmychadla slouží k odstraňování popela a strusky z topných ploch (proudem páry nebo stlačeného vzduchu).
Pomocná zařízení kotelny
Napájecí a doplňovací kotelní zařízení – čerpadla, nádrže, potrubí jsou určeny pro zásobování vodou kotle nebo topné sítě (topného systému).
Tažná zařízení jsou navržena tak, aby přiváděla vzduch potřebný pro spalování paliva do topeniště kotle a odváděla spaliny z kotle. Skládají se z dmychadel, vzduchovodů, plynovodů, odtahů kouře a komína, pomocí kterého je do topeniště přiváděno potřebné množství vzduchu, pohyb spalin spalinami a jejich odvod do atmosféry.
Zařízení na úpravu vody průmyslové kotelny slouží k ohřevu a změkčování napájecí vody a sestává ze zařízení a zařízení, která zajišťují čištění od mechanických nečistot a solí tvořících vodní kámen v ní rozpuštěných a také odstraňují z ní plyny.
Zařízení na přípravu paliva pro kotelnu pracující na práškové palivo je určeno k mletí paliva do práškového stavu; zahrnuje drtiče, sušárny, mlýny, podavače, ventilátory, drapáky, dopravníky a prachovody a plynovody.
Zařízení na přípravu paliva pro kotelnu na topný olej – zahrnuje čerpadla na topný olej, hrubé a jemné filtry, topidla na topný olej.
Zařízení na odstraňování popela a strusky kotelen je určeno k odstraňování popela a strusky a skládá se z hydraulických systémů a mechanických zařízení: dopravníky, vozíky, zásobníky atd.
Zařízení na sběr popela, cyklony a sběrače popela jsou určeny k čištění spalin od částic popela.
Sklad PHM je určen pro skladování PHM; je vybavena mechanismy pro vykládání a dodávání paliva do kotelny nebo zařízení na přípravu paliva.
Tepelná monitorovací a automatická řídicí zařízení zahrnují řídicí a měřící přístroje a automaty, které zajišťují nepřetržitý a koordinovaný provoz jednotlivých zařízení kotelní instalace k výrobě požadovaného množství páry stanovené parametrem (teplota, tlak).
Hořák je zařízení pro směšování vzduchu (kyslíku) s palivem za účelem přivedení směsi na výstup a zde ji spálit za vzniku stabilního čela spalování (hořáku). Plynové hořáky, hořáky na topný olej – trysky na topný olej, plynná paliva a topný olej – kombinované hořáky na plyn a topný olej. Při spalování práškových paliv se používají hořáky na práškové uhlí a plynná paliva.
