Водогрейный котел. Водогрейный котел с естественной циркуляцией. Обзор водогрейных котлов
ГОСТ 25720-83
УДК 001.4.621.039.8:006.354
Группа Е00
001.4.621.56:006.354
621.039.5:001.4:006.354
621.452.3.6:006.354
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
КОТЛЫ ВОДОГРЕЙНЫЕ
Термины и определения
Heat water boilers. Terms and definitions
МКС 01.040.27
Дата введения 01.01.84
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством энергетического машиностроения
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 14.04.83 № 1837
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3244-81
4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ. 2005 г.
Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий водогрейных котлов.
Термины, установленные стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.
Применение терминов-синонимов стандартизованного термина не допускается.
Недопустимые к применению термины-синонимы приведены в стандарте в качестве справочных и.обозначены "Ндп".
Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.
В стандарте приведен алфавитный указатель содержащихся в нем терминов.
Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, недопустимые синонимы - курсивом.
|
Определение |
|
|
1. Котел Ндп. Парогенератор |
По ГОСТ 23172 |
|
2. Водогрейный котел |
Котел для нагрева воды под давлением |
|
3. Водогрейный котел-утилизатор Ндп. Утилизационный водогрейный котел |
Водогрейный котел, в котором используется теплота горячих газон технологического процесса или двигателей |
|
4. Водогрейный котел с естественной циркуляцией |
Водогрейный котел, в котором циркуляция воды осуществляется за счет разности плотности воды |
|
5. Водогрейный котел с принудительной циркуляцией |
Водогрейный котел, в котором циркуляция воды осуществляется насосом |
|
6. Прямоточный водогрейный котел |
Водогрейный котел с последовательным однократным принудительным движением волы |
|
7. Водогрейный котел с комбинированной циркуляцией |
Водогрейный котел, в котором имеются контуры с естественной и принудительной циркуляцией воды |
|
8. Электрический водогрейный котел |
Водогрейный котел, в котором для нагрева воды используется электрическая энергия |
|
9. Стационарный водогрейный котел |
Водогрейный котел, установленный на неподвижном фундаменте |
|
10. Передвижной водогрейный котел |
Водогрейный котел, установленный на средстве передвижения или на подвижном фундаменте |
|
11. Газотрубный водогрейный котел |
Водогрейный котел, в котором продукты сгорания топлива проходят внутри труб поверхностей нагрева, а вода - снаружи труб Примечание. Различают жаротрубные, дымогарные и жаротрубно-дымогарные водогрейные котлы |
|
12. Водотрубный водогрейный котел |
Водогрейный котел, в котором вода движется внутри труб поверхностей нагрева, а продукты сгорания топлива -снаружи труб |
|
13. Теплопроизводительность водогрейного котла |
Количество теплоты, получаемое водой в водогрейном котле в единицу времени |
|
14. Номинальная теплопроизводительность водогрейного котла |
Наибольшая теплопроизводительность, которую водогрейный котел должен обеспечивать при длительной эксплуатации при номинальных значениях параметров воды с учетом допустимых отклонений |
|
15. Расчетное давление воды в водогрейном котле |
Давление воды, принимаемое при расчете элемента водогрейного котла на прочность |
|
16. Рабочее давление воды в водогрейном котле |
Максимально допустимое давление воды на выходе из водогрейного котла при нормальном протекании рабочего процесса |
|
17. Минимальное рабочее давление воды в водогрейном котле |
Минимально допустимое давление воды на выходе из водогрейного котла, при котором обеспечивается номинальное значение недогрева воды до кипения |
|
18. Расчетная температура металла стенок элементов водогрейного котла |
Температура, при которой определяют физико-механические характеристики и допускаемые напряжения металла стенок элементов водогрейного котла и проводят расчет их на прочность |
|
19. Номинальная температура воды на входе в водогрейный котел |
Температура воды, которая должна обеспечиваться на входе в водогрейный котел при номинальной теплопроизводительности с учетом допустимых отклонений |
|
20. Минимальная температура воды на входе в водогрейный котел |
Температура воды на входе в водогрейный котел, обеспечивающая допустимый уровень низкотемпературной коррозии труб поверхностей нагрева |
|
21. Номинальная температура воды на выходе из водогрейного котла |
Температура воды, которая должна обеспечиваться на выходе из водогрейного котла при номинальной теплопроизводительности с учетом допустимых отклонений |
|
22. Максимальная температура воды на выходе из водогрейного котла |
Температура воды на выходе из водогрейного котла, при которой обеспечивается номинальное значение недогрева воды до кипения при рабочем давлении |
|
23. Номинальный расход воды через водогрейный котел |
Расход воды через водогрейный котел при номинальной теплопроизводительности и при номинальных значениях параметров воды |
|
24. Минимальный расход воды через водогрейный котел |
Расход воды через водогрейный котел, обеспечивающий номинальное значение недогрева воды до кипения при рабочем давлении и номинальной температуре воды на выходе из котла |
|
25. Недогрев воды до кипения |
Разность между температурой кипения воды, соответствующей рабочему давлению воды, и температурой воды на выходе из водогрейного котла, обеспечивающая отсутствие закипания воды в трубах поверхностей нагрева котла |
|
26. Номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла |
Перепад давления воды, измеренный за входной и перед выходной арматурой, при номинальной теплопроизводительности водогрейного котла и при номинальных значениях параметров воды |
|
27. Температурный градиент воды в водогрейном котле |
Разность температур воды на выходе из водогрейного котла и входе в котел |
|
28 Основной режим работы водогрейного котла |
Режим работы водогрейного котла, при котором водогрейный котел является основным источником тепла системы теплоснабжения |
|
29. Пиковый режим работы водогрейного котла |
Режим работы водогрейного котла, при котором водогрейный котел является источником тепла для покрытия пиковых нагрузок системы теплоснабжения |
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ
|
Градиент воды в водогрейном котле температурный |
|
|
Давление воды в водогрейном котле рабочее |
|
|
Давление воды в водогрейном котле рабочее минимальное |
|
|
Давление воды в водогрейном котле расчетное |
|
|
Котел |
|
|
Котел водогрейный |
|
|
Котел водотрубный |
|
|
Котел водогрейный газотрубный |
|
|
Котел водогрейный передвижной |
|
|
Котел водогрейный прямоточный |
|
|
Котел водогрейный с естественной циркуляцией |
|
|
Котел водогрейный с комбинированной циркуляцией |
|
|
Котел водогрейный с принудительной циркуляцией |
|
|
Котел водогрейный стационарный |
|
|
Котел водогрейный утилизационный |
|
|
Котел водогрейный электрический |
|
|
Котел-утилизатор водогрейный |
|
|
Недогрев воды до кипения |
|
|
Парогенератор |
|
|
Расход воды через водогрейный котел минимальный |
|
|
Расход воды через водогрейный котел номинальный |
|
|
Режим работы водогрейного котла основной |
|
|
Режим работы водогрейного котла пиковый |
|
|
Сопротивление водогрейного котла гидравлическое номинальное |
|
|
Температура воды на входе в водогрейный котел минимальная |
|
|
Температура воды на входе в водогрейный котел номинальная |
|
|
Температура воды на выходе из водогрейного котла максимальная |
|
|
Температура воды на выходе из водогрейного котла номинальная |
|
|
Температура металла стенок элементов водогрейного котла расчетная |
|
|
Теплопроизводительность водогрейного котла |
|
|
Теплопроизводительность водогрейного котла номинальная |
МЕЖГОСУДАРСТВЕН НЫЙ СТАНДАРТ
КОТЛЫ ВОДОГРЕЙНЫЕ
Термины и определения
ГОСТ 25720-83
СТАНДАРТИНФОРМ
МЕЖГОСУДАРСТВЕН НЫЙ СТАНДАРТ
Дата введения 01.01.84
Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий водогрейных котлов. Термины, установленные стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе. Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов -с инонимов стандартизованного термина не допускается. Недопустимые к применению термины-синонимы приведены в стандарте в качестве справочных и обозначены « Ндп» . Установленные определения можно при необходимости изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий. В стандарте приведен алфавитный указатель содержащихся в нем терминов. Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, недопустимые синонимы - курсивом.
|
Определение |
|
| 1 . Котел Ндп. Парогенератор | По ГОСТ 23172 |
| 2 . Водогрейный котел | Котел для нагрева воды под давлением |
| 3 . Водогрейный котел-у тилизатор Ндп. Утилизационный водогрейный котел | Водогрейный котел, в котором используется теплота горячих газов технологического процесса или двигателей |
| 4 . Водогрейный котел с естественной циркуляцией | Водогрейный котел, в котором циркуляция воды осуществляется за счет разности плотности воды |
| 5 . Водогрейный котел с принудительной циркуляцией | Водогрейный котел, в котором циркуляция воды осуществляется насосом |
| 6 . Прямоточный водогрейный котел | Водогрейный котел с последовательным однократным принудительным движением воды |
| 7 . Водогрейный котел с комбинированной циркуляцией | Водогрейный котел, в котором имеются контуры с естественной и принудительной циркуляцией воды |
| 8 . Электрический водогрейный котел | Водогрейный котел, в котором для нагрева воды используется электрическая энергия |
| 9 . Стационарный водогрейный котел | Водогрейный котел, установленный на неподвижном фундаменте |
| 10 . Передвижной водогрейный котел | Водогрейный котел, установленный на средстве передвижения |
| 11 . Газотрубный водогрейный котел | Водогрейный котел, в котором продукты сгорания топлива проходят внутри труб поверхностей нагрева, а вода - с наружи труб. Примеч ание. Различают жаротрубны е, дымогарные и жаротрубн оды могарны е водогре йные котлы |
| 12 . Водотрубный водогрейный котел | Водогрейный котел, в котором вода движется внутри труб поверхн остей нагрева, а продукты сгорания топлива - с наружи труб |
| 13 . Теп лопроизводительн ость водогрейного котла | Количество теплоты, получаемое водой в водогрейном котле в единицу времени |
| 14 . Номинальная теплопроизводительность водогрейного котла | Наибольшая теплопроизводительность, которую водогрейный котел должен обеспечивать при длительной эксплуатации при номинальных значениях параметров воды с учетом допустимых отклонений |
| 15 . Расчетное давление воды в водогрейном котле | Давление воды, прин имаемое при расче те эле мента водогрейного котла на прочность |
| 16 . Рабочее давление воды в водогрейном котле | Максимально допустимое давление воды на выходе из водогрейного котла при нормальном протекании рабочего процесса |
| 17 . Минимальное рабочее давление воды в водогрейном котле | Минимально допустимое давление воды на выходе из водогрейного котла, при котором обеспечивается номинальное значение н едогрева воды до кипения |
| 18 . Расчетная температура металла стенок элементов водогрейного котла | Температура, при которой определяют физико-механические характеристики и допускаемые напряжения металла стенок элементов водогрейного котла и проводят расчет их на прочность |
| 19 . Номинальная температура воды на входе в водогрейный котел | Температура воды, которая должна обеспечиваться на входе в водогрейный котел при номинальной теплопроизводительности с учетом допустимых отклонений |
| 20 . Минимальная температура воды на входе в водогрейный котел | Температура воды на входе в водогрейный котел, обеспечивающая допустимый уровень низкотемпературной коррозии труб поверхностей нагрева |
| 21 . Номинальная температура воды на выходе из водогрейного котла | Температура воды, которая должна обеспечиваться на выходе из водогрейного котла при номинальной теплопроизводительности с учетом допустимых отклонений |
| 22 . Максимальная температура воды на выходе из водогрейного котла | Температура воды на выходе из водогрейного котла, при которой обеспечивается номинальное значение недогрева воды до кипения при рабочем давлении |
| 23 . Номинальный расход воды через водогрейный котел | Расход воды через водогрейный котел при номинальной теплопроизводительности и при номинальных значениях параметров воды |
| 24 . Минимальный расход воды через водогрейный котел | Расход воды через водогрейный котел, обеспечивающий номинальное значение недогрева воды до кипения при рабочем давлении и номинальной температуре воды на выходе из котла |
| 25 . Недогрев воды до кипения | Разность между температурой кипения воды, соответствующей рабочему давлению воды, и температурой воды на выходе из водогрейного котла, обеспечивающая отсутствие закипания воды в трубах поверхностей нагрева котла |
| 26 . Номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла | Перепад давления воды, измеренный за входной и перед выходной арматурой, при номинальной теплопроизводительности водогрейного котла и при номинальных значениях параметров воды |
| 27 . Температурный градиент воды в водогрейном котле | Разность температур воды на выходе из водогрейного котла и входе в котел |
| 28 . Основной режим работы водогрейного котла | Режим работы водогрейного котла, при котором водогрейный котел является основным источником тепла система теплоснабжения |
| 29 . Пиковый режим работы водогрейного котла | Режим работы водогрейного котла, при котором водогрейный котел является источником тепла для покрытия пиковых нагрузок системы теплоснабжения |
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТЕРМИНОВ
| Градиент воды в водогрейном котле температурный | |
| Давление воды в водогрейном котле рабочее | |
| Давление воды в водогрейном котле рабочее минимальное | |
| Давление воды в водогрейном котле расчетное | |
| Котел | |
| Котел водогрейный | |
| Котел водогрейный водотрубный | |
| Котел водогрейный газотрубный | |
| Котел водогрейный передвижной | |
| Котел водогрейный прямоточный | |
| Котел водогрейный с естественной циркуляцией | |
| Котел водогрейный с комбинированной циркуляцией | |
| Котел водогрейный с принудительной циркуляцией | |
| Котел водогрейный стационарный | |
| Котел водогрейный утилизационный | |
| Котел водогрейный электрический | |
| Котел-утилизатор водогрейный | |
| Недогрев воды до кипения | |
| Парогенератор | |
| Расход воды через водогрейный котел минимальный | |
| Расход воды через водогрейный котел номинальный | |
| Режим работы водогрейного котла основной | |
| Режим работы водогрейного котла пиковый | |
| Сопротивление водогрейного котла гидравлическое номинальное | |
| Температура воды на входе в водогрейный котел минимальная | |
| Температура воды на входе в водогрейный котел номинальная | |
| Температура воды на выходе из водогрейного котла максимальная | |
| Температура воды на выходе из водогрейного котла номинальная | |
| Температура металла стенок элементов водогрейного котла расчетная | |
| Теплопроизводительность водогрейного котла | |
| Теплопроизводительность водогрейного котла номинальная |
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1 . РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством энергетического машиностроения 2 . УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 14.04.83 № 1837 3 . Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3244 -8 1 4 . ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ 5 . ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ 6 . ПЕРЕИЗДАНИЕ
Устройство, имеющее топку для сжигания органического топлива, обогреваемое продуктами сгорания, предназначенное для получения горячей воды с давлением выше атмосферного, называют водогрейным котлом (теплогенератором). Горячая вода от водогрейных котлов - теплогенераторов идет на , вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений. Для унификации водогрейных котлов утверждена следующая шкала теплопроизводительно - сти в Гкал/ч: 4; 6,5; 10; 20; 30; 50; 100; 180.
В производственно-отопительных котельных с паровыми котлами для получения горячей воды используется пар как промежуточный теплоноситель, что требует установки сетевых пароводяных подогревателей. Водогрейные котельные агрегаты осуществляют непосредственный подогрев сетевой воды, благодаря чему капитальные затраты на водогрейные котельные агрегаты и вспомогательное оборудование ниже, чем при использовании паровых котельных агрегатов, а тепловые схемы проще. Однако при отсутствии пара усложняется процесс подогрева мазута, требуется вакуумная деаэрация воды и др.
Водогрейный котел состоит из топочного и конвективного блоков, и может иметь горизонтальную, П-образную или башенную компоновку. Топочный блок - это топка в виде параллелепипеда, полностью экранированная трубами, которые установлены на боковых экранах вертикально, а на подовом (внизу) и потолочном - горизонтально или с наклоном. Все эти экранные трубы приварены обычно к нижним и верхним коллекторам большего диаметра.
Конвективный блок устанавливается в шахте, где температура топочных газов ниже, чем в топке. Конвективная шахта состоит из экранов с нижними и верхними коллекторами, к которым приварены вертикальные стояки, а в эти стояки вварены горизонтально расположенные U-образные трубы диаметром 28 мм. Экраны топки и конвективной шахты всех водогрейных котлов выполняются с подъемным и опускным движением воды. Надежность работы всех труб котла обеспечивается при скорости воды в подъемных трубах - 0,6.1 м/с, а в опускных - 1.1,6 м/с. Многоходовое движение воды по экрану достигается установкой заглушек и перегородок в коллекторах.
Правильный подбор скоростей воды обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление всего контура водогрейного котла, которое составляет 1,5.2 кгс/см2. Гидродинамический режим работы должен исключить снижение давления и расхода воды, проходящей через водогрейный котельный агрегат, ниже допустимого. Кипение воды в водогрейном котле недопустимо, так как это приводит к гидравлическим ударам, нарушению опускного движения, созданию замкнутых циркуляционных контуров, отложению накипи и пережогу отдельных труб. В соответствии с этим трубная часть водогрейных котлов до 20 Гкал/ч рассчитывается на давление 16 кгс/см2, а котлов 30 Гкал/ч и выше - 25 кгс/см2. Исключено и повышение давления выше допустимого во избежание разрыва труб.
Температура воды на выходе из экранов должна быть ниже температуры насыщения (кипения при соответствующем давлении) на 20.30 °С, что достигается выбором соответственного давления воды на выходе из водогрейного котла. Для стальных водогрейных котлов 20 Гкал/ч и ниже температура воды на выходе принимается до 150 °С, а для котлов 30 Гкал/ч и выше допускается повышение температуры воды до 200 °С. Котлы производительностью 4.20 Гкал/ч должны обеспечивать работу только в основном режиме, а котлы 30 Гкал/ч и выше допускают работу как в основном, так и в пиковом режимах.
Во избежание низкотемпературной коррозии минимальная температура воды на входе в стальной водогрейный котел должна быть не ниже 70 °С при работе на газе и не ниже 90 и 110 °С при работе соответственно на сернистом и высокосернистом мазутах. Это достигается путем рециркуляции - подачи расчетного количества уже подогретой в котельном агрегате воды на ввод обратной сетевой воды водогрейного котла с помощью рециркуляционных насосов.
После подогрева в котельном агрегате вода разделяется на три потока: в теплосеть, на рециркуляцию, на собственные нужды котельной.
Для определения расхода воды, проходящей через котел, расчетов гидродинамических режимов и других характеристик вспомогательного водогрейные котельные агрегаты рассчитываются на пять режимов для следующих температур наружного воздуха:
Максимально-зимнего - при температуре наружного воздуха в наиболее холодную пятидневку;
Наиболее холодного месяца - при температуре наружного воздуха в холодном месяце;
При средней температуре за отопительный период;
В точке излома температурного графика и летнего.
По расчетным температурам заданного города выстраивается температурный график. При расчетной температуре наружного воздуха для максимально-зимнего режима температура воды в подающем и обратном трубопроводах принимается максимальной - 150 и 70 °С.
При температуре наружного воздуха, отличной от расчетной, температура воды в подающем трубопроводе регулируется путем перепуска части воды из обратного трубопровода в подающий по подмешивающей перемычке, на которой установлен регулятор температуры.
Зная расход воды через котельные агрегаты, установленные в котельной, определяются единичная теплопроизводительность водогрейного котла и расход воды через каждый агрегат.
На водогрейных котлах установлена автоматика регулирования и автоматика безопасности (блокировки), которая прекращает подачу топлива в топку в следующих случаях :
При снижении давления воды ниже допустимого (так как при этом вода закипит);
При повышении давления выше допустимого (во избежание разрыва труб на прочность);
При снижении расхода воды через водогрейный котел ниже допустимого (так как это приведет к закипанию воды);
При повышении температуры воды на выходе из котла до значения на 20 °С ниже температуры насыщения, соответствующей рабочему давлению воды в выходном коллекторе котла;
При снижении давления газа или мазута перед горелками ниже допустимого и др.
На всех водогрейных котлах устанавливается следующая арматура:
На входе воды в котел: запорная задвижка, манометр (с трехходовым краном), термометр;
На выходе воды из котла: запорная задвижка, обратный клапан, манометр (с трехходовым краном), термометры (показывающий и регистрирующий), два предохранительных клапана, расходомер воды.
Кроме того, в верхней части котла и перепускных трубах устанавливаются воздушные вентили для выпуска воздуха при заполнении котла в режиме пуска, а в нижней части котла и нижних коллекторах - спускные вентили для выпуска воды при остановке и ремонте котла.
Гарнитура: взрывной предохранительный клапан на топке и конвективной шахте, люки, гляделки и пр. в соответствующих местах.
Основные технические характеристики, профили стальных водогрейных котлов КВ-ГМ, ПТВМ, БЭМ и других приведены в справочной литературе , а также в приложении.