МОБИЛЬНАЯ КОТЕЛЬНАЯ НА ЖИДКОМ ТОПЛИВЕ

Предлагаемая полезная модель относится к оборудованию для производства тепловой энергии, которая может быть использована, в частности, для временного, на период ремонта систем теплоснабжения жилых или производственных помещений, а также теплоснабжения различного, например, нефтедобывающего оборудования и т.п., а более конкретно, к конструкции мобильной котельной на жидком топливе.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является мобильная котельная на жидком топливе, установленная на подвижной платформе и включающая водонагреваемый котел, соединенный с циркуляционным насосом и с первичным контуром теплообменного аппарата, заполненного жидким теплоносителем, топливный насос, соединенный с горелкой с форсунками, предназначенными для сгорания на них топлива и обогрева котла, и вторичный контур теплообменного аппарата, снабженный патрубками для его подключения к потребителю [Передвижная паровая установка ППУ-2 в Сб. "Нефтяное оборудование". Том 3. - М.: Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы - 1960 г.]. Упомянутая установка снабжена прямоточным котлом змеевикового типа с принудительной циркуляцией через него с помощью питающего насоса теплоносителя - воды. Нагревание воды и парообразование осуществляют путем получения тепла при сжигании жидкого топлива в воздушной среде, которое подают на форсунки. Установка снабжена также водным, топливным баками и сепаратором для отделения воды от пара. Часть пара после сепаратора подается в змеевики для подогревания топлива и воды в баках.
Недостатком описанной мобильной котельной является ее недостаточная надежность в условиях работы в зимний период. Недостаточная надежность описанной мобильной котельной обусловлена тем, что в качестве жидкого теплоносителя в первичном контуре теплообменного аппарата используют воду, а поскольку в зимних условиях при температуре ниже 0°С вода замерзает, а объем образовавшегося льда больше, чем исходный объем воды в системе, образование льда приводит к разрушению мобильной котельной.
В основу предлагаемой полезной модели поставлена задача создания такой мобильной котельной на жидком топливе, которая была бы более надежной во время работы в зимний период.
Поставленная задача решается в предлагаемой мобильной котельной на жидком топливе, которая, как известная, установлена на подвижной платформе, и включает котел, соединенный с циркуляционным насосом и с первичным контуром теплообменного аппарата,
заполненного жидким теплоносителем, топливный насос, соединенный с горелкой с форсунками, предназначенными для сгорания на них топлива и обогрева котла, и вторичный контур теплообменного аппарата, снабженный патрубками для его подключения к потребителю, а, в соответствии с предложением, первичный контур теплообменного аппарата заполнен незамерзающей жидкостью и снабжен системой стабилизации давления жидкого теплоносителя, которая включает мембранный расширительный сосуд и предохранительный клапан, установленные в первичном контуре, а также дополнительный бак, управляемый электромагнитный клапан и дополнительный насос, при этом выход дополнительного бака соединен через дополнительный насос и управляемый электромагнитный клапан с первичным контуром теплообменного аппарата.
В качестве незамерзающей жидкости в предлагаемой мобильной котельной может быть использован водный раствор этиленгликоля или другая незамерзающая жидкость, например, на основе пропиленгликоля. Упомянутая жидкость имеет меньшее поверхностное натяжение, а потому во время эксплуатации некоторое ее количество теряется, например, из-за микротечей в местах стыковки элементов первичного контура теплообменного аппарата. Уменьшение же количества жидкости в первичном контуре теплообменного аппарата существенно снижает коэффициент полезного действия котельной, а поэтому для поддержания стабильного давления незамерзающей жидкости в первичном контуре последний снабжен дополнительным баком, соединенным с первичным контуром через управляемый электромагнитный клапан, а также датчиками температуры и давления жидкости в первичном контуре, выходы которых электрически соединены со входами соответствующих измерительных приборов. Таким образом, оператор мобильной котельной имеет возможность на основе полученных данных влить в первичный контур определенное количество раствора этиленгликоля и восстановить, при необходимости, исходное давление теплоносителя в первичном контуре путем открывания управляемого электромагнитного клапана и включения насоса. Такая система может быть легко автоматизирована путем ее дополнения микропроцессором, входы которого предназначены для получения сигналов с датчиков, а выходы электрически связаны с механизмом синхронного открывания управляемого электромагнитного клапана и запуска дополнительного насоса. При этом микропроцессор настраивают на поддержание заданного давления и температуры жидкого теплоносителя в первичном контуре теплообменного аппарата.
Предлагаемое техническое решение поясняется схематическим чертежом.
Предлагаемая мобильная котельная на жидком топливе установлена на подвижной платформе - на автомобиле КРАЗ /не показан/. Мобильная котельная включает котел 1 марки
"VIESSMANN" /Технический паспорт 5829 201-2 GUS 4/2003 г./. В качестве котла 1 может быть использован котел марки "BUDERUS" /Отопительные котлы Logano S825L/S825L LN и газовые конденсационные котлы Logano plus SB825L/SB825L LN - 06/2005 г./. Котел 1 соединен с циркуляционным насосом 2 марки "WILO" /Насосное оборудование WILO 06/2005 г./ и с первичным контуром 3 двухсекционного теплообменного аппарата 4 типа "SWEP" /Каталог "Разборные и паяные теплообменные аппараты THERMAKS/SWEP" 2006 г./. В качестве теплообменного аппарата 4 может быть использован теплообменный аппарат "Alfa Laval" /Каталог "Разборные и паяные теплообменные аппараты "Alfa Laval" 2005 г./. Первичный контур 3 теплообменного аппарата 4 заполнен жидким теплоносителем - водным раствором этиленгликоля /Дымент О.Н., Казанский К.С., Мирошников А.Н. Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена / - М.: Химия - 1976/. Мобильная котельная снабжена также топливным насосом 5, соединенным с горелкой с форсунками 6 механического распыления марки "Weishaupt" /Технический паспорт "Горелки Weishaupt" 1/99 RUS/, предназначенными для сгорания на них топлива и обогрева котла 1. Вторичный контур 7 теплообменного аппарата 4 снабжен циркуляционным насосом 14 и патрубками 8 для его подключения к потребителю /не показан/. Первичный контур 3 теплообменного аппарата 4 снабжен системой стабилизации давления жидкого теплоносителя, выполненным в виде дополнительного бака 9, соединенного с первичным контуром 3 через управляемый электромагнитный клапан 10 и дополнительного насоса 11. Система включает также мембранный расширительный сосуд 13 марки "Reflex" /Reflex "Мембранные расширительные сосуды для систем отопления и холодоснабжения" PR0603Aru/ и предохранительный клапан 12. Мобильная котельная обеспечена расходомером, "байпасным" регулируемым вентилем и фильтром, установленными в топливной магистрали /не показаны/. Кроме сказанного, мобильная котельная на жидком топливе снабжена входными и выходными вентилями, фильтрами, системой управления, включающей датчики температуры в первичном 3 и вторичном 7 контурах, датчиками температуры и давления жидкости в первичном контуре 3 /не показаны/. Выходы упомянутых датчиков электрически соединены со входами соответствующих измерительных приборов /не показаны/. Система управления включает также магнитные станции для управления питательным 2, топливным 5 и дополнительным насосами 11 и управляемым электромагнитным клапаном 10. В состав мобильной котельной входит также топливный бак 15, выход которого соединен трубопроводом со входом насоса 5, предназначенного для подачи топлива на горелку с форсунками 6 механического распыления.
Предлагаемая мобильная котельная на жидком топливе работает так.
Мобильную котельную транспортируют к жилому дому и на период ремонта ТЭЦ подключают систему теплоснабжения дома к патрубкам 8 теплообменного аппарата 4. В первичном контуре 3 теплообменного аппарата 4, заполненного водным раствором этиленгликоля, с помощью питающего насоса 2 создают условия для циркуляции водного раствора этиленгликоля в контуре 3. Запускают топливный насос 5, соединенный с горелкой с форсунками 6, инициируют возгорание топлива и прогревают котел 1. При этом водный раствор этиленгликоля нагревается до заданной температуры и нагревает воду во вторичном контуре 7 теплообменного аппарата 4. Нагретая вода проходит через систему теплоснабжения дома и через второй патрубок 8 возвращается во вторичный контур 3. Цикл повторяется. Во время работы котельной утрачивается некоторое количество водного раствора этиленгликоля, которым заполнен первичный контур 3. При этом датчики и соответствующий прибор фиксируют снижение давления водного раствора этиленгликоля в контуре 3 и оператор мобильной котельной на основе полученных данных с помощью дополнительного насоса 11 через управляемый электромагнитный клапан 10 подпитывает из дополнительного бака 9 необходимым количеством водного раствора этиленгликоля первичный контур 3 теплообменного аппарата 4. Подпитка необходимым количеством водного раствора этиленгликоля первичного контура 3 теплообменного аппарата 4 при использовании вышеуказанного оборудования возможна также и в автоматическом режиме. Незначительные колебания давления в первичном контуре 3 теплообменного аппарата 4 компенсируются мембранным расширяющим сосудом 13. В случае существенного увеличения давления в первичном контуре 3 теплообменного аппарата 4 срабатывает предохранительный клапан 12, который устанавливает максимальное давление в контуре 3.