Puterea cazanului este un parametru pentru o funcționare fiabilă. Calculul diagramei termice a camerei cazanelor, selectarea dimensiunii standard și a numărului de cazane

Cazanele pot diferi în ceea ce privește sarcinile care le sunt atribuite. Există surse de căldură care au drept scop doar furnizarea de căldură obiectelor, există surse de apă caldă, și sunt mixte care produc căldură și apă caldă în același timp. Deoarece obiectele deservite de camera cazanelor pot fi dimensiuni diferiteși consum, atunci în timpul construcției ar trebui să fiți deosebit de atenți când calculați puterea.

Puterea camerei cazanelor – suma sarcinilor

Pentru a determina corect ce cazan ar trebui să cumpărați, trebuie să luați în considerare o serie de parametri. Acestea includ caracteristicile obiectului conectat, nevoile acestuia și nevoia de rezervă. În detaliu, puterea camerei cazanelor este formată din următoarele cantități:

Încălzirea spațiilor. În mod tradițional luate în funcție de zonă. Cu toate acestea, ar trebui să se țină seama și de aceasta pierderi de căldurăși să includă în calcul puterea de a le compensa;
Stocul tehnologic. Acest articol include încălzirea încăperii cazanului în sine. Pentru funcționarea stabilă a echipamentului, este necesar un anumit regim termic. Este indicat în pașaportul echipamentului;
Alimentare cu apă caldă;
Stoc Există planuri de creștere a zonei încălzite?
Alte nevoi. Este planificată conectarea la camera de cazane? anexe, piscine si alte spatii.

În timpul construcției, se recomandă adesea setarea puterii cazanului pe baza proporției de 10 kW de putere la 100 de metri pătrați. Cu toate acestea, în realitate, calcularea proporției este mult mai dificilă. Este necesar să se țină cont de factori precum „timpul de nefuncționare” al echipamentelor în afara sezonului de vârf, posibilele fluctuații ale consumului apă fierbinte, și, de asemenea, verificați cât de fezabilă este să compensați pierderile de căldură ale clădirii cu puterea cazanului. Este adesea mai economic să le eliminați prin alte mijloace. Pe baza celor de mai sus, devine evident că este mai rațional să încredințezi specialiștilor calculul puterii. Acest lucru va ajuta să economisiți nu numai timp, ci și bani.

Scopul calculării schemei termice a unei camere de cazane este de a determina puterea termică necesară (capacitatea de încălzire) a camerei de cazane și de a selecta tipul, numărul și productivitatea cazanelor. Calculul termic vă permite, de asemenea, să determinați parametrii și costurile aburului și apei, selectați dimensiunile și cantitățile echipamentelor și pompelor instalate în camera cazanelor, selectați fitingurile, echipamentele de automatizare și siguranță. Calculul termic al cazanului trebuie efectuat în conformitate cu SNiP N-35-76 „Instalații de cazane. Standarde de proiectare” (modificată în 1998 și 2007). Sarcini termice pentru calcularea și selectarea echipamentelor cazanelor ar trebui determinate pentru trei moduri caracteristice: iarna maxima - la temperatura medie exterioară în cea mai rece perioadă de cinci zile; cea mai rece luna - la temperatura medie exterioară în luna cea mai rece; vara - la temperatura de proiectare a aerului exterior în perioada caldă. Temperaturile medii și de proiectare ale aerului exterior indicate sunt luate în conformitate cu codurile de construcție pentru climatologia și geofizica clădirilor și pentru proiectarea încălzirii, ventilației și aerului condiționat. Mai jos sunt scurte instrucțiuni pentru calcule pentru condițiile maxime de iarnă.

În schema termică a sistemului de încălzire industrial aburi camera cazanelor, presiunea aburului din cazane se mentine egala cu presiunea p, consumator de producție necesar (vezi Fig. 23.4). Acest abur este saturat uscat. Entalpia, temperatura și entalpia de condensat pot fi găsite din tabele proprietăți termofizice apa si vaporii de apa. Presiunea aburului gură, folosit pentru incalzirea apei din reteaua, apa calda din sistemul de alimentare cu apa si aer in incalzitoare, obtinut prin reglarea aburului cu presiune rîn supapa de reducere a presiunii RK2. Prin urmare, entalpia sa nu diferă de entalpia aburului înaintea supapei de reducere a presiunii. Entalpia și temperatura presiunii condensatului de abur gură ar trebui determinat din tabele pentru această presiune. În cele din urmă, în expandor se formează parțial aburul cu o presiune de 0,12 MPa care intră în dezaerator. suflare continuă, și parțial obținut prin clasificarea supapei de reducere a presiunii RK1. Prin urmare, ca primă aproximare, entalpia sa ar trebui considerată egală cu valoarea medie aritmetică a entalpiilor de uscat. abur saturat la presiuni rși 0,12 MPa. Entalpia și temperatura condensatului de abur cu o presiune de 0,12 MPa trebuie determinate din tabelele pentru această presiune.

Putere termică camera cazanelor este egală cu suma puterilor termice consumatorii tehnologici, incalzire, alimentare cu apa calda si ventilatie, precum si consumul de caldura pt propriile nevoi camera cazanelor

Puterea termică a consumatorilor tehnologici este determinată în funcție de datele pașapoartelor producătorului sau calculată în funcție de datele reale privind proces tehnologic. În calcule aproximative, puteți utiliza date medii privind ratele consumului de căldură.

În cap. 19 stabilește procedura de calcul a puterii termice pentru diverși consumatori. Puterea termică maximă (calculată) a încălzirii spațiilor industriale, rezidențiale și administrative se determină în funcție de volumul clădirilor, de valorile calculate ale temperaturii aerului exterior și ale aerului din fiecare clădire. Se calculează și puterea maximă de ventilație termică. clădiri industriale. Ventilație forțată neprevazut in dezvoltare rezidentiala. După determinarea puterii termice a fiecărui consumator, se calculează consumul de abur pentru acesta.

Calculul consumului de abur pentru exterior consumatorii termici se realizează conform dependențelor (23.4)-(23.7), în care denumirile de putere termică a consumatorilor corespund denumirilor adoptate la capitolul. 19. Puterea termică a consumatorilor trebuie exprimată în kW.

Consum de abur pentru nevoi tehnologice, kg/s:

unde /p, /k este entalpia aburului și a condensatului la presiune r , kJ/kg; G| c este coeficientul de conservare a căldurii în rețele.

Pierderile de căldură în rețele sunt determinate în funcție de metoda de instalare, tipul de izolație și lungimea conductelor (pentru mai multe detalii, vezi capitolul 25). ÎN calcule preliminare se poate lua G| c = 0,85-0,95.

Consum de abur pentru încălzire, kg/s:

unde /p, /k este entalpia aburului și a condensatului, /p este determinată de /? din; /k = = c in t 0K, kJ/kg; / ok - temperatura condensului după OK, °C.

Pierderile de căldură de la schimbătoarele de căldură în mediu poate fi luată egal cu 2% din căldura transferată, G| atunci = 0,98.

Consum de abur pentru ventilație, kg/s:

gură, kJ/kg.

Consum de abur per alimentare cu apă caldă, kg/s:

unde /p, /k sunt entalpia aburului și respectiv a condensatului determinată de gură, kJ/kg.

Pentru a determina puterea nominală de abur a cazanului, este necesar să se calculeze consumul de abur furnizat consumatorilor externi:

Calculele detaliate ale circuitului termic determină consumul de apă suplimentară și proporția de purjare, consumul de abur pentru dezaerator, consumul de abur pentru încălzirea păcurului, pentru încălzirea cazanului și alte nevoi. Pentru calcule aproximative, ne putem limita la estimarea consumului de abur pentru nevoile proprii ale cazanului la ~6% din consumul consumatorilor externi.

Apoi, productivitatea maximă a cazanului, ținând cont de consumul aproximativ de abur pentru propriile nevoi, este determinată ca

Unde la dn= 1,06 - coeficientul consumului de abur pentru nevoile proprii ale cazanului.

După mărime, presiune rși combustibil, sunt selectate tipul și numărul de cazane din camera cazanelor cu putere nominală de abur 1G ohm din gama standard. Pentru instalarea într-o cameră de cazane, recomandăm, de exemplu, cazane de tip KE și DE de la Centrala de Cazane Biysk. Cazanele KE sunt proiectate pentru a funcționa diverse tipuri combustibil solid, cazane DE - pentru gaz si pacura.

În camera cazanelor trebuie instalate mai mult de un cazan. Productivitatea totală a cazanelor trebuie să fie mai mare sau egală cu D™*. Se recomanda instalarea cazanelor de aceeasi dimensiune in camera cazanelor. Un cazan de rezervă este prevăzut atunci când numărul estimat de cazane este unul sau două. Când numărul estimat de cazane este de trei sau mai mult, de obicei nu este instalat un cazan de rezervă.

La calculul schemei termice apă fierbinte camera cazanelor se determină puterea termică a consumatorilor externi, la fel ca la calculul circuitului termic al unei cazane cu abur. Apoi se determină puterea termică totală a cazanului:

unde Q K0T este puterea termică a cazanului de apă caldă, MW; k sn == 1,06 - coeficientul consumului de căldură pentru nevoile proprii ale cazanului; QBhi- puterea termică a /-lea consumator de căldură, MW.

După mărime QK0T sunt selectate dimensiunea standard și numărul cazanelor de apă caldă. La fel ca într-o cameră de cazane cu aburi, numărul de cazane trebuie să fie de cel puțin două. Caracteristicile cazanelor de apă caldă sunt date în.

Articolul a fost pregătit cu suport informativ inginerii companiei Teplodar https://www.teplodar.ru/catalog/kotli/ – cazane de incalzire la preturi de la producator.

Cea mai importanta caracteristica luata in considerare la achizitionarea cazanelor de incalzire, atat pe gaz, cat si pe combustibil solid, este puterea acestora. Prin urmare, mulți consumatori care intenționează să achiziționeze un generator de căldură pentru un sistem de încălzire a camerei sunt preocupați de întrebarea cum să calculeze puterea cazanului pe baza zonei sediului și a altor date. Acest lucru este discutat în rândurile următoare.

Parametrii de calcul. Ce să ia în considerare

Dar mai întâi, să ne dăm seama ce este de fapt această cantitate atât de importantă și, cel mai important, de ce este atât de importantă.

În esență, caracteristica descrisă a unui generator de căldură care funcționează cu orice tip de combustibil arată performanța acestuia - adică câtă zonă din încăpere poate încălzi împreună cu circuitul de încălzire.

De exemplu, un dispozitiv de încălzire cu o valoare a puterii de 3 - 5 kW este capabil, de regulă, să „învăluie” o cameră sau chiar apartament cu doua camere, precum și o casă cu o suprafață de până la 50 mp. m. O instalație cu o valoare de 7 - 10 kW va „trage” un apartament cu trei camere cu o suprafață de până la 100 mp. m.

Cu alte cuvinte, de obicei iau o putere egală cu aproximativ o zecime din întreaga suprafață încălzită (în kW). Dar asta este doar în sine caz general. Pentru a obține o anumită valoare, este necesar un calcul. Calculele trebuie să țină cont diverși factori. Să le enumerăm:

Suprafata totala incalzita.
Regiunea în care funcționează încălzirea calculată.
Pereții casei și izolarea termică a acestora.
Pierderi de căldură pe acoperiș.
Tipul de combustibil al cazanului.

Acum să vorbim direct despre calcularea puterii în raport cu diferite tipuri cazane: gaz, electrice si combustibil solid.

Cazane pe gaz

Pe baza celor de mai sus, puterea echipamentului cazanului pentru încălzire este calculată folosind o formulă destul de simplă:

N cazan = S x N bataie. / 10.

Aici valorile cantităților sunt descifrate după cum urmează:

N al cazanului este puterea acestei unități;
S este suma totală a suprafețelor tuturor încăperilor încălzite de sistem;
N bătăi – valoarea specifică a generatorului de căldură necesară pentru încălzirea a 10 kW. m. zona camerei.

Unul dintre principalii factori determinanți pentru calcul este zona climatica, regiunea în care este utilizat acest echipament.

Adică, calculul puterii unui cazan cu combustibil solid se efectuează cu referire la condiții climatice specifice. Ce este tipic, dacă a fost odată ca niciodată, în timpul existenței standardelor sovietice de atribuire a puterii instalatie de incalzire , considerat 1 kW. întotdeauna egal cu 10 metri pătrați. metri, atunci astăzi este urgent necesar să se producă calcul exact

pentru conditii reale.

În acest caz, trebuie să luați următoarele valori N bătăi.

Ca exemplu, vom calcula puterea unui cazan de încălzire cu combustibil solid în raport cu regiunea Siberiei, unde înghețurile de iarnă ajung uneori la -35 de grade Celsius. Să luăm N bătăi. = 1,8 kW. Apoi, pentru a încălzi o casă cu o suprafață totală de 100 de metri pătrați. m. veți avea nevoie de o instalare cu următoarea valoare de proiectare:

Cazan N = 100 mp. m x 1,8 / 10 = 18 kW.

După cum puteți vedea, raportul aproximativ dintre numărul de kilowați și suprafață, de la unu la zece, nu se aplică aici. Important de știut! Dacă știți câți kilowați are o anumită instalație combustibil solid
În cazul nostru, volumul de apă din sistemul de încălzire este de 18 x 15 = 270 litri.

Cu toate acestea, luarea în considerare a componentei climatice pentru a calcula caracteristicile de putere ale unui generator de căldură nu este în unele cazuri suficientă. Trebuie reținut că pot apărea pierderi de căldură din cauza designului specific al spațiilor.În primul rând, trebuie să luați în considerare care sunt pereții spațiului de locuit. Cât de izolată este casa - acest factor are mare valoare. De asemenea, este important să luați în considerare structura acoperișului.

În general, puteți folosi un coeficient special prin care trebuie să înmulțiți puterea obținută din formula noastră.

Acest coeficient are următoarele valori aproximative:

K = 1, dacă casa are mai mult de 15 ani, iar pereții sunt din cărămidă, blocuri de spumă sau lemn, iar pereții sunt izolați;
K = 1,5 dacă pereții nu sunt izolați;
K = 1,8, dacă, pe lângă pereții neizolați, casa are un acoperiș slab care permite trecerea căldurii;
K = 0,6 y casă modernă cu izolatie.

Sa presupunem, in cazul nostru, casa are 20 de ani, este construita din caramida si bine izolata. Apoi puterea calculată în exemplul nostru rămâne aceeași:

Cazan N = 18x1 = 18 kW.

Dacă centrala este instalată într-un apartament, atunci trebuie luat în considerare un coeficient similar. Dar pentru apartament obișnuit, dacă ea nu este pe prima sau ultimul etaj, K va fi egal cu 0,7. Dacă apartamentul este la primul sau ultimul etaj, atunci trebuie luat K = 1,1.

Cum se calculează puterea pentru cazanele electrice

Cazanele electrice sunt rareori folosite pentru încălzire. Motivul principal este că electricitatea este prea scumpă astăzi și putere maxima astfel de instalații sunt scăzute. În plus, sunt posibile defecțiuni și întreruperi pe termen lung în rețea.

Calculul aici se poate face folosind aceeași formulă:

N cazan = S x N bataie. / 10,

după care ar trebui să înmulțiți indicatorul rezultat cu coeficienții necesari, am scris deja despre ei.

Cu toate acestea, există o altă metodă, mai precisă în acest caz. Să-l indicăm.

Această metodă se bazează pe faptul că inițial se ia valoarea de 40 W. Această valoare înseamnă că atât de multă putere fără a lua în considerare factori suplimentari necesar să se încălzească 1 m3.

Calculul suplimentar se efectuează după cum urmează. Deoarece ferestrele și ușile sunt surse de pierdere de căldură, trebuie să adăugați 100 W pe fereastră și 200 W pe uşă. Pe ultima etapă

luați în considerare aceiași coeficienți menționați mai sus. De exemplu, să calculăm puterea în acest fel boiler electric

, instalat intr-o casa de 80 m2 cu inaltimea tavanului de 3 m, cu cinci ferestre si o usa.

Dacă calculul este efectuat pentru un apartament de la etajul al treilea, este necesar să se înmulțească valoarea rezultată, așa cum sa menționat deja, cu un factor de reducere. Atunci N cazan = 10x0,7=7 kW.

Acum să vorbim despre cazane cu combustibil solid.

Pentru combustibil solid

Acest tip de echipament, după cum sugerează și numele, se distinge prin utilizarea sa pentru încălzire combustibil solid. Avantajele unor astfel de unități sunt evidente mai ales în satele îndepărtate și în comunitățile dacha, unde nu există conducte de gaz. Lemnele de foc sau peleții - așchii presați - sunt de obicei folosite ca combustibil solid.

Metoda de calcul a puterii cazanelor cu combustibil solid este identică cu metoda de mai sus, caracteristică cazanelor de încălzire pe gaz. Cu alte cuvinte, calculul se efectuează după formula:

N cazan = S x N bataie. / 10.

După calcularea indicatorului de rezistență folosind această formulă, acesta este, de asemenea, înmulțit cu coeficienții de mai sus.

Cu toate acestea, în acest caz, este necesar să se țină seama de faptul că un cazan cu combustibil solid are o eficiență scăzută. Prin urmare, după calcularea utilizând metoda descrisă, trebuie adăugată o rezervă de putere de aproximativ 20%. Cu toate acestea, dacă intenționați să utilizați un acumulator de căldură în sistemul de încălzire sub forma unui recipient pentru depozitarea lichidului de răcire, atunci puteți lăsa valoarea calculată.

Casele de cazane modulare bloc sunt unități de cazane mobile concepute pentru a furniza căldură și apă fierbinte obiecte atât în scop rezidenţial cât şi industrial. Toate echipamentele sunt așezate într-unul sau mai multe blocuri, care sunt apoi unite între ele, rezistente la incendii și schimbări de temperatură. Înainte de a alege acest tip de alimentare cu energie, este necesar să se calculeze corect puterea cazanului.

Casele de cazane modulare bloc sunt împărțite în funcție de tipul de combustibil utilizat și pot fi combustibil solid, gaz, combustibil lichid și combinat.

Pentru sejur confortabil acasă, la birou sau la serviciu în sezonul rece, trebuie să ai grijă de bine și sistem fiabilîncălzire pentru o clădire sau cameră. Pentru calcul corect Pentru a determina puterea termică a unei cazane, trebuie să acordați atenție mai multor factori și parametri ai clădirii.

Clădirile sunt proiectate astfel încât să minimizeze pierderile de căldură. Dar ținând cont de uzura la timp sau încălcările tehnologice în timpul procesului de construcție, clădirea poate avea puncte vulnerabile prin care căldura va scăpa. Pentru a lua în considerare acest parametru în calcul general puterea unei camere de cazane modulare bloc, trebuie fie să scăpați de pierderea de căldură, fie să o includeți în calcul.

Pentru a elimina pierderile de căldură, trebuie să efectuați un studiu special, de exemplu, folosind o cameră termică. Va arata toate locurile prin care se scurge caldura si cele care au nevoie de izolare sau etansare. Dacă s-a decis să nu se elimine pierderea de căldură, atunci când calculați puterea unei camere de cazane modulare bloc, trebuie să adăugați 10% la puterea rezultată pentru a acoperi pierderile de căldură. De asemenea, la calcul, este necesar să se țină cont de gradul de izolare a clădirii și de numărul și dimensiunea ferestrelor și porților mari. Dacă există porți mari pentru intrarea camioanelor, de exemplu, aproximativ 30% din putere este adăugată pentru a acoperi pierderile de căldură.

Calcul pe suprafață

Cel mai mult într-un mod simplu Aflați consumul de căldură necesar calculând puterea cazanului în funcție de suprafața clădirii. De-a lungul anilor, experții au calculat deja constante standard pentru unii parametri de transfer de căldură în interior. Deci, în medie, pentru a încălzi 10 metri pătrați de suprafață trebuie să cheltuiți 1 kW de energie termică. Aceste cifre vor fi relevante pentru clădirile construite în conformitate cu tehnologiile de pierdere a căldurii și o înălțime a tavanului de cel mult 2,7 m suprafata totala se pot obţine clădiri puterea necesară camera cazanelor

Calculul după volum

Calcularea puterii cazanului în funcție de volumul clădirii este considerată mai precisă decât metoda anterioară de calculare a puterii. Aici puteți lua imediat în considerare înălțimea tavanelor. Potrivit SNiPs, pentru încălzirea a 1 metru cub in clădire din cărămidă trebuie să cheltuiești în medie 34 de wați. În compania noastră folosim diverse formule pentru a calcula puterea termică necesară, ținând cont de gradul de izolare a clădirii și de amplasarea acesteia, precum și de temperatura necesară în interiorul clădirii.

Ce altceva trebuie luat în considerare la calcul?

Pentru plata integrala capacitatea unui cazan model bloc va trebui să ia în considerare mai multe factori importanți. Una dintre ele este furnizarea de apă caldă. Pentru a-l calcula, este necesar să se țină cont de câtă apă va fi consumată zilnic de toți membrii familiei sau de producție. Astfel, cunoscând cantitatea de apă consumată, temperatura necesară și ținând cont de perioada anului, puteți calcula putere corectă camera cazanelor În general, se obișnuiește să se adauge aproximativ 20% la cifra rezultată pentru încălzirea apei.

Foarte parametru important este plasarea unui obiect încălzit. Pentru a utiliza datele geografice în calcule, trebuie să vă referiți la SNiP-uri, în care puteți găsi o hartă a temperaturilor medii pentru vară și perioadele de iarnă. În funcție de plasare, trebuie aplicat coeficientul corespunzător. De exemplu, pentru zona de mijloc Pentru Rusia, cifra actuală este 1. Dar partea de nord a țării are deja un coeficient de 1,5-2. Deci, după ce ați primit o anumită cifră în timpul cercetărilor anterioare, trebuie să înmulțiți puterea rezultată cu un coeficient, ca urmare, puterea finală pentru regiunea actuală va deveni cunoscută.

Acum, înainte de a calcula puterea cazanului pentru o anumită casă, trebuie să colectați cât mai multe date posibil. Există o casă în regiunea Syktyvkar, construită din cărămidă, folosind tehnologia și toate măsurile pentru a evita pierderile de căldură, cu o suprafață de 100 de metri pătrați. m și o înălțime a tavanului de 3 m. Astfel, volumul total al clădirii va fi de 300 de metri pe cub. Deoarece casa este din cărămidă, trebuie să înmulțiți această cifră cu 34 W. Aceasta se dovedește a fi 10,2 kW.

Ținând cont de regiunea de nord, vânturi frecvente și vara scurta, puterea rezultată trebuie înmulțită cu 2. Acum se dovedește că 20,4 kW trebuie cheltuiți pentru a trăi confortabil sau pentru a lucra. Este necesar să se țină cont de faptul că o parte din putere va fi utilizată pentru a încălzi apa, iar aceasta este de cel puțin 20%. Dar pentru o rezervă este mai bine să luați 25% și să vă înmulțiți cu puterea necesară curentă. Rezultatul este o cifră de 25,5. Dar pentru o funcționare fiabilă și stabilă a instalației cazanului, trebuie să luați o rezervă de 10%, astfel încât să nu fie nevoită să funcționeze pentru uzură într-un mod constant. Totalul este de 28 kW.

În acest mod simplu, s-a obținut puterea necesară pentru încălzire și încălzirea apei, iar acum puteți alege în siguranță case de cazane modulare bloc, a căror putere corespunde cifrei obținute în calcule.