Pregled sistemov industrijskega ogrevanja: kotli, radiatorji, črpalke, IR grelci

O vprašanju organizacije ogrevanja industrijskih objektov se odloča v fazi načrtovanja. V tem primeru se upoštevajo vsi možni vplivni dejavniki - tako zunanji kot notranji. Določajo izbiro optimalne sheme ob upoštevanju minimizacije stroškov in pozitivnega vpliva na proizvodni proces. Iz katerih elementov so sestavljeni industrijski ogrevalni sistemi: kotli, radiatorji, črpalke ali druga dodatna oprema?

Zahteve za organizacijo industrijskega ogrevanja

Pri ustvarjanju sistema za vzdrževanje zahtevanega temperaturnega režima v proizvodnih prostorih je treba upoštevati veljavne standarde. Večina jih je opisanih v SP 2.2.1.1312-03. V skladu s tem dokumentom so izbrani industrijski ogrevalni radiatorji, kotli in drugi elementi sistema.

Prvi korak je določitev vrste ogrevalnega sistema. Trenutno obstajata dve vrsti - območna in splošna. Prvi je namenjen ciljnemu vzdrževanju temperature.Najpogosteje so to infrardeči sistemi industrijskega ogrevanja. Odlikuje jih ekonomično delovanje in možnost hitre regulacije stopnje ogrevanja.

Če je potrebno vzdrževati temperaturo v celotni prostornini prostora, bi bila najboljša možnost namestitev cevnega kroga. To je lahko plinsko industrijsko ogrevanje, električno ali s kotli na trda goriva. Poleg tega se pri izbiri določene sheme upoštevajo naslednji dejavniki:

• Značilnosti proizvodnega procesa. Zlasti optimalna raven temperature in sposobnost hitrega uravnavanja;
• Toplotne izgube stavbe. Ni vedno mogoče narediti učinkovite izolacije. V tem primeru je najbolje namestiti consko industrijsko ogrevanje zraka;
• Stroški energije. V večji meri to velja za načrtovane proizvodne stroške, ki bodo na koncu vplivali na stroške proizvodnje;
• Stroški opreme, komponent in stroški dela za njihovo namestitev. Po tem parametru sta najučinkovitejša infrardeče in zračno ogrevanje industrijskih prostorov.

Za določitev optimalne možnosti je potrebno opraviti veliko izračunov. So pa že znani »prednosti« in »slabosti«, ki so značilni za določene sisteme.

SP 2.2.1.1312-03 ne daje priporočil za izbiro določenega ogrevalnega sistema. Ta regulativni dokument opisuje obvezne zahteve za temperaturne pogoje ogrevanja in prezračevanja.

Industrijski grelni elementi za vodo

Ta sistem bo najboljša možnost, če je potrebno vzdrževati udobno temperaturo na celotnem ali velikem območju proizvodnih prostorov. Podobna je shemi avtonomnega ogrevanja z izjemo nekaterih odtenkov. Glavne so velika dolžina transportne poti za hladilno tekočino in industrijske plinske ogrevalne kotle ali njihove analoge, ki delujejo na drugo vrsto goriva.

Obstajata dve vrsti ogrevanja vode za industrijsko stavbo - avtonomna in priključena na toplovod. Za slednje je treba organizirati dvigalno enoto, ki zmanjša odčitke temperature hladilne tekočine in njenega tlaka na normalno.

Za avtonomni sistem se uporabljajo industrijski ogrevalni kotli. Razlikujejo se ne le po moči, ampak tudi po vrsti uporabljenega nosilca energije. Posebna pozornost je pri načrtovanju namenjena tudi radiatorjem. Posebnost je v tem, da je za industrijske prostore z majhno (do 200 m²) in srednjo (do 500 m²) površino z višino stropa do 3 m potrebno zagotoviti največji prenos toplote. Da bi to dosegli, morajo imeti industrijski konvektorji za ogrevanje vode veliko površino.

Kako zamenjati drage industrijske radiatorje? Najboljša možnost je izdelava registrov. So cevi s premerom 50 mm ali več, ki so med seboj povezane s skakalci za kroženje vode.

Delovne značilnosti teh elementov so naslednje:

• Povečanje koncentracije hladilne tekočine na določenem območju sistema, kar vodi do povečanja toplotne moči;
• Možnost lastne izdelave;
• Povečanje hidrodinamične obremenitve, ki se kompenzira z vgradnjo črpalne opreme večje moči.

Ključna razlika med registri in industrijskimi konvektorji za ogrevanje vode je odsotnost plošč za izmenjavo toplote. Namenjeni so boljšemu prenosu toplotne energije s površine radiatorske cevi v prostor. Izdelati jih sami, brez uporabe posebne opreme, je zelo problematično. Zato so industrijski električni ogrevalni kotli opremljeni s podobnimi elementi.

Tovarniški ogrevalni radiatorji za industrijske zgradbe z izmenjevalnimi ploščami imajo večji prenos toplote. Toda hkrati so njihovi stroški bistveno višji od stroškov ogrevalnih registrov.

Industrijski plinski kotli za ogrevanje

Ena od razlik med industrijskimi modeli plinskih kotlov je vrsta gorilnika. Strukturno je to matrika, sestavljena iz več virov toplotne energije.

Tako grelni radiatorji za industrijske prostore prejemajo vročo hladilno tekočino pri najvišji možni temperaturi. V zvezi s tem je zgorevalna komora v industrijskih plinskih ogrevalnih kotlih veliko večja kot v domačih. To omogoča povečanje nazivne moči opreme.

Temeljna razlika pri izbiri opreme je vrsta uporabljenega plina:

• Na zemeljski plin. Če želite to narediti, se morate povezati z osrednjo avtocesto. Oprema je izbrana ob upoštevanju njegovih značilnosti - količine vhodnega plina, njegovega tlaka;
• Na utekočinjen plin. Pomemben za ustvarjanje popolnoma avtonomnih ogrevalnih sistemov za industrijske objekte. Kot skladiščna mesta se uporabljajo posebne posode - držala za plin.Kljub višjim začetnim stroškom ima ogrevanje na utekočinjen plin jasne finančne prednosti pred podobnim ogrevanjem na elektriko ali trda goriva.

Za vse vrste plinske opreme se lahko uporabljajo industrijske grelne baterije. Pomembno je, da ustrezajo izbranemu temperaturnemu režimu.

V večini primerov se za organizacijo plinskega industrijskega ogrevanja uporabljajo modeli kotlov z enim krogom. Če je potrebno zagotoviti dodatno oskrbo s toplo vodo, namestite indirektne grelne hranilnike (toplotne hranilnike), povezane z glavnim vodom.

Pomembna točka pri izbiri plinskega kotla je možnost zamenjave gorilnika. Na ta način lahko povečate njegovo nazivno moč brez nakupa drugih komponent - ohišja, toplotnega izmenjevalnika.

Kondenzacijski plinski kotli imajo najvišjo učinkovitost. Toda njihovi stroški so 45-50% višji od klasičnih.

Industrijski električni kotli za ogrevanje

Če ni možnosti priključitve na plinovod ali organizacije sistema za shranjevanje utekočinjenega goriva, ostane električno ogrevanje edina možnost. Kljub najvišjim finančnim stroškom vzdrževanja (stroški energije) ima vgradnja industrijskih električnih ogrevalnih kotlov številne prednosti. Prvič, to vključuje nizko vztrajnost opreme. Za razliko od plinskih analogov se nastavitev stopnje ogrevanja grelnega elementa izvede hitro.Pri namestitvi dodatne krmilne opreme bo sprememba stopnje segrevanja hladilne tekočine, ki se dovaja v industrijske konvektorje za ogrevanje vode, takojšnja. To bo vodilo do zmanjšanja obratovalnih stroškov.

Poleg tega dejavnika je treba upoštevati naslednje posebne vidike delovanja električnih kotlov:

• Brez dimnika. To pomeni, da kotel ne bo vezan na dimniško cev, kot so plinski ali trda goriva;
• Bolj blage zahteve za ureditev kotlovnice. Glavni pogoj je pravilno izdelana ozemljitvena zanka in izbrana električna napeljava;
• Pri vgradnji večtarifnega števca in hranilnika toplote Ponoči lahko ogrevate hladilno tekočinojaz, ko so tarife minimalne.

Pri predhodnem izračunu ogrevanja industrijske stavbe je treba upoštevati, da bodo začetni stroški električnega kotla 20-25% nižji od podobnega plinskega kotla.

Eden od odločilnih dejavnikov je prisotnost črpalne opreme in ekspanzijske posode v paketu. Pri modelih, katerih moč presega 130 kW, pogosto ni vključena v zasnovo.

Pri izbiri električnega kotla je treba analizirati njegovo vzdržljivost. Predvsem morebitna zamenjava grelnega elementa.

Industrijsko ogrevanje zraka

Inženirji se pogosto soočajo s težko nalogo organiziranja mikroklime v proizvodnem objektu - ustvariti optimalen ogrevalni sistem v kombinaciji z učinkovitim prezračevanjem.To velja za industrije, kot so kemična, prehrambena in lesnopredelovalna. V tem primeru je najboljša možnost združiti dva sistema v enega. To bo zahtevalo namestitev industrijskega ogrevanja zraka.

Najpogosteje se izvaja consko - ogrevanje se ne pojavi po celotni prostornini prostora, ampak samo na delovnem mestu. Takšna shema zagotavlja več prednosti - varčevanje z energijo, zmanjšanje stroškov ureditve sistema in uporabo vodov za klimatsko napravo ali kot nape.

Za razliko od industrijskih ogrevalnih kotlov je glavni delovni element zračnega ogrevalnega kotla klimatski sistem, ki združuje več funkcij. Ti vključujejo dovod ogrevanega zraka do porabnika in izmenjavo zraka v delovnem prostoru.

Za zračno ogrevanje industrijskih prostorov bodo potrebni naslednji elementi:

• Enota za ogrevanje zraka. Lahko je del podnebnega sistema;
• Kanali za transport ogrevanega zraka. Izdelano iz pocinkanega ali nerjavečega jekla (kar je redko);
• Zračne lopute z vodili za lamele. Omogoča koncentracijo zračnega toka na določenem območju proizvodne sobe;
• Kanali za dovod zraka za ponovno uporabo zračnih mas in sistem njihovega čiščenja. Ni obvezen, a izjemno učinkovit dodatek. Omogoča zmanjšanje stroškov, zlasti pozimi.

Omeniti velja, da namestitev zračnega industrijskega ogrevanja na noben način ne vpliva na razporeditev opreme in splošno organizacijo proizvodnega procesa.Za razliko od ogrevalnih radiatorjev za industrijske prostore se nahaja v zgornjem delu prostora na višini 2 metra in več.

Pri izračunu stroška ogrevanja zraka v industrijskih objektih največji del stroška predstavljajo toplotne črpalke. Njihova glavna značilnost je volumetrični pretok. Upošteva se tudi pri izračunu ogrevalnega sistema industrijske stavbe. Povprečni stroški opreme za prostore s površino do 600 m² znašajo 700-750 tisoč rubljev.

Za zmanjšanje toplotnih izgub lahko nad vrati namestite toplotne zračne zavese.

Industrijsko infrardeče ogrevanje

Alternativni način za organizacijo ogrevanja je namestitev infrardečih grelnikov. Ustvarjajo toplotne valove v območju IR, ne segrevajo zraka, temveč površino predmetov, ki spadajo v območje njihovega delovanja.

Zahvaljujoč temu pri izračunu infrardečih industrijskih ogrevalnih sistemov ne morete upoštevati velikosti prostora. Pomembno je le poznati toplotne izgube objekta in pravilno razporediti grelnike po delovnih površinah. Tovrstno ogrevanje je v marsičem podobno zračnemu ogrevanju industrijskih delavnic in prostorov. Toda za razliko od njega obstaja ena pomembna razlika - ni potrebe po namestitvi cevovodov ali zračnih kanalov. To omogoča consko ogrevanje prostora brez vgradnje elementov podobnih industrijskim konvektorjem za ogrevanje vode.

Obstajata dve vrsti infrardečega ogrevanja - električni (film ali z uporabo ogljikovih grelnih tuljav) in plin. Ker učinkovito ogrevanje zahteva veliko količino toplotne energije, so plinski modeli najpogosteje nameščeni v delavnicah. V tem primeru je dosežen največji rezultat.

Plinsko industrijsko ogrevanje ima naslednje lastnosti:

• Možnost prilagajanja moči vsake naprave posebej;
• Območje širjenja IR sevanja je odvisno od površine reflektorja. Ko se poveča, se stopnja ogrevanja zmanjša;
• Lahko se uporablja kot dodaten, če obstaja sistem z industrijskim plinskim ogrevalnim kotlom.

Vendar pa je pri načrtovanju treba upoštevati neposredno odvisnost višine namestitve grelnika od območja njegovega delovanja. Na veliki razdalji do predmeta (več kot 4 metre) se IR sevanje razprši. To zmanjšuje učinkovitost infrardečega industrijskega ogrevanja.

Za razliko od industrijskih grelnih radiatorjev se površina infrardečih grelnikov segreva le v območju reflektorja. To je najcenejši element v zasnovi, ki ga je mogoče zamenjati neodvisno.

Velika večina infrardečih plinskih grelnikov deluje samo na zemeljski plin.

Kako izračunati industrijski ogrevalni sistem

Učinkovitost, primarni in trajni stroški njegove organizacije bodo odvisni od pravilnega izračuna ogrevanja industrijske zgradbe. Pomembna točka je začetna izbira vrste ogrevalnega sistema - vodnega, zračnega ali infrardečega. Na podlagi tega se izbere optimalen nabor opreme in komponent ter način njihove namestitve.

Kaj je treba upoštevati pri izbiri kotla za industrijsko ogrevanje in drugih komponent sistema:

• Izguba toplote v stavbi. Ti bodo v veliki meri določali načrtovano moč opreme - kotla, IR grelnika ali toplotne zavese;
• Prostornina prostora in lokacija oken in vrat. Pomembno za izbiro mesta namestitve industrijskih ogrevalnih baterij;
• Vrsta nosilca energije. Za vgradnjo industrijskih električnih kotlov v ogrevalni sistem je potrebno, da moč vhodnega električnega voda ustreza parametru opreme.

To so le osnovni parametri, potrebni za izračun ogrevalnega sistema industrijske zgradbe. Pomembni so tudi vrsta proizvodnje in delovni pogoji. Zato se ogrevalni sistemi izračunajo ob upoštevanju operativnih značilnosti stavbe in same proizvodne tehnologije.

Ne smemo pozabiti, da morajo vsi industrijski ogrevalni sistemi, vključno s kotli, radiatorji in črpalkami, ustrezati konstrukcijskim parametrom. Določijo se šele po zaključku vseh izračunov.

V videu se lahko seznanite s posebnostmi ogrevanja velikih prostorov.