Теплоподготовительные установки промышленных и отопительных котельных

Теплоподготовительными обычно принято называть установки, предназначенные для поддержания заданных парамет­ров горячей воды или пара, а также для регулирования этих параметров в системах теплоснабжения различных потребите лей. Для получения горячей воды в промышленных котельных применяются пароводяные подогреватели поверхностного типа. Водоподогревательные установки для обеспечения надежной эксплуатации должны быть оборудованы следующими кон­трольно-измерительными приборами: манометрами на входящем паропроводе, на всасывающих и нагнетательных линиях насосов, на входящем и выходящем трубопроводах греющей и подогре­ваемой воды; расходомерами на трубопроводах греющего теп­лоносителя и нагреваемой воды; водоуказательными приборами на стороне конденсирующего теплоносителя.

Водоподогревательные установки, работающие при давлении более 68,6 кПа, оборудуются предохранительными клапанами. Число предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность определяются расчетом. При этом для сосудов с давлением до 0,294 МПа включительно предохранительные клапаны должны предохранять сосуд от повышения давления более чем на 0,049 МПа выше рабочего, а для сосудов с давле­нием от 0,294 до 5,88 МПа — на 15% выше рабочего. Предо­хранительные клапаны устанавливаются на патрубках, непо­средственно присоединенных к сосуду. Рабочая среда, выходя­щая из предохранительных клапанов, должна отводиться в безопасное место. Установка отключающих устройств на от­водящих трубопроводах предохранительных клапанов запреща­ется. На отводящих трубопроводах предусматривается дренаж­ное устройство, обеспечивающее слив скопившегося конденсата. При эксплуатации теплоподготовительных установок необхо­димо не реже одного раза в три месяца проверять их плотность. Проверка на плотность производится при рабочем давлении теплоносителя. Определение плотности установки производится по показаниям контрольно-измерительных приборов (маномет­ров, термометров), а чаще всего по данным химического ана­лиза конденсата греющего пара или воды. Результаты проверки на плотность заносятся в журнал ремонта теплоподготовительного оборудования. Для контроля экономичности работы тепло-подготовительных установок не реже одного раза в пять лет производятся тепловые испытания. Методика испытаний и при­меняемые приборы рассмотрены в гл. 11.

Обслуживание теплоподготовительных установок заключа­ется в систематическом контроле над параметрами греющей и нагреваемой среды, в своевременном выявлении и устранении дефектов (неплотности фланцевых соединений, арматуры, не­исправность конденсатоотводчиков, контрольно-измерительной

аппаратуры и системы автоматического регулирования, па­рения предохранительных клапанов, разрушения изоляции и т. д.).

Работа теплоподготовительной установки должна быть пре­кращена в следующих случаях:

а) при повышении давления сверх разрешенного, несмотря
на соблюдение требований, указанных в эксплуатационной инст­
рукции;

б) при неисправности предохранительных клапанов;

в) при обнаружении трещин, выпучин, значительного утоне­
ния стенок, появлении неплотностей в сварных швах, течи в за­
клепочных и болтовых соединениях, разрыва прокладок;

г) при возникновении пожара, непосредственно угрожающего
теплоподготовительной установке;

д) при неисправности манометров, контролирующих давле­
ние теплоносителя и нагреваемой жидкости, и при невозможно­
сти определения давления по другим приборам;

е) при неисправности или неполном количестве крепежных
деталей крышек и люков;

ж) при неисправности указателя уровня жидкости;

з) при неисправности предохранительных блокировочных
устройств, предусмотренных проектом;

и) при неисправности или отсутствии контрольно-измери­тельных приборов и автоматических устройств, предусмотрен­ных проектом.

Ремонт теплоподготовительных установок производится еже­годно в соответствии с графиком, утвержденным главным инже­нером предприятия. Ремонт оборудования производится только с разрешения начальника цеха или его заместителя. Перед вы­водом в ремонт теплоподготовительной установки должны быть установлены металлические заглушки на линиях теплоносителя до установки и после нее, а также на входной и выходной ли­ниях нагреваемой жидкости. Отключающая арматура закрыва­ется на цепь с замком, и на нее вешают плакаты «Не откры­вать— работают люди». С электроприводов задвижек должно быть снято напряжение.

Выполнение ответственных работ может производиться только по специальному наряду. Наряд представляет собой письменное распоряжение выполнить работу. В нем указыва­ется место и время работы, условия ее выполнения, основные меры безопасности, состав бригады и лицо, ответственное за безопасность работы.

К работам, выполняемым по наряду, относятся: работы внутри аппарата, резервуара или бака, в колодцах, кол­лекторах и туннелях, в среде, где возможно появление горючего газа, а также вблизи действующего оборудования;

б) слесарные и другие работы внутри аппарата, резервуара, бака, колодца, туннеля;

в) пусковые работы, связанные с прогревом паропровода;

г) любые работы, при которых возможно появление горю­
чего газа;

д) испытания теплоподготовительного оборудования и теп­лосети на расчетное давление и температуру теплоносителя;

е) ремонтные работы вблизи действующего оборудования,
а также ремонт вращающихся механизмов;

ж) теплоизоляционные работы на действующем оборудова­нии и трубопроводах.

Ответственными за безопасность работ, выполняемых по на­рядам, являются: выдавший наряд, руководитель работ, наб­людающий за выполнением работы, допускающий к выполнению работы и члены бригады, исполняющие работу.

При ремонте теплоиспользующих установок наиболее часто приходится: производить очистку поверхности нагрева, ликви­дировать расстройства вальцовочных соединений, разрывы труб, заменять прокладки фланцевых соединений, ликвидировать повреждения или разрывы сварных стыков, течь в^! сальниках задвижек.

Поверхности нагрева теплоиспользующих аппаратов необ­ходимо очищать от загрязнений. Продолжительность работы аппарата между очистками зависит от степени чистоты грею­щего пара, от теплового напряжения поверхности нагрева, от скорости циркуляции и от конфигурации поверхности нагрева. Для очистки металлических поверхностей применяют механиче­ский, гидромеханический или химический метод. При мягких осадках и твердой накипи очистку производят механически: ша­рошками, щетками, металлическими прутьями и другим инстру­ментом.

Расстройство вальцовочных соединений наблюдается вслед­ствие низкого качества развальцовки, неудовлетворительной компенсации температурного удлинения трубок, недостаточной толщины и плохого крепления трубных досок, хрупкости мате­риала трубок, коробления трубной доски из-за большой разно­сти температур отдельных ее участков.

Разрывы труб вызываются вибрацией, коррозией, эрозией, гидравлическими ударами или чрезмерными внутренними на­пряжениями в материале труб. При разрушении труб аппарат должен быть немедленно отключен. Для этого вначале прекра­щают подачу теплоносителя с более высоким давлением, а за­тем теплоносителя с более низким давлением.

Неплотности во фланцевых соединениях вследствие проби­вания прокладок могут возникать из-за перекоса фланцев, не­равномерной затяжки болтов, резких колебаний давления и температуры, невысокого качества материала прокладки.

Включение теплоподготовительной установки после ремонта в работу производится по письменному распоряжению началь­ника цеха или его заместителя. Оперативный персонал прове­ряет, нет ли людей в опасных местах, производит тщательный

наружный осмотр установки, проверяет отсутствие заглушек на трубопроводах, посторонних предметов и инструмента. Прогрев установки и паропровода производится медленно при открытом вентиле на обводной линии конденсатоотводчика. Для каждой установки в эксплуатационной инструкции указывается скорость повышения давления и температуры. Если при пуске появля­ются гидравлические удары или вибрация, следует уменьшить подачу теплоносителя до их полного исчезновения.

6-3. СУШИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

В различных отраслях промышленности для удаления влаги применяются весьма разнообразные по конструкции су­шильные установки. Эксплуатация сушильных установок непре­рывного или периодического действия, работающих при атмо­сферном давлении или в условиях вакуума, должна осущест­вляться в соответствии с «Правилами технической эксплуата­ции».

Камеры сушильных установок должны быть герметичны. Особое внимание следует уделять герметизации дверей, через ко­торые поступает, и удаляется материал, подвергающийся сушке. Запоры дверей могут быть механическими (рычажные, клино­вые, винтовые) или в виде воздушных завес.

.Изоляция сушильных установок должна обеспечивать ми­нимальные тепловые потери и быть влагостойкой при работе сушилок на открытом воздухе. Если в сушильной установке производится пропаривание материала, то все ее ограждения покрываются гидроизоляцией.

Сушилки для взрывоопасных материалов оборудуются взрывными предохранительными клапанами, трубы от которых выводятся за пределы цеха. Сушилки для ядовитых едких ма­териалов устанавливаются в специальном помещении.

При эксплуатации сушилок для порошкообразных или дроб­леных материалов необходимо систематически следить за рабо­той пылеосадочных камер, сухих или мокрых циклонов, муль­тициклонов, фильтров, производя их периодическую очистку от загрязнений. Поверхность нагрева калориферов также следует периодически очищать.

Равномерное и правильное распределение потоков воздуха оказывает существенное влияние на продолжительность и каче­ство сушки, поэтому необходимо периодически проверять це­лость и правильность установки экранов, решеток и других устройств, направляющих потоки воздуха в сушилке.

При эксплуатации сушилок, в которых в качестве теплоно­сителя используется водяной пар, необходимо контролировать работу конденсатоотводчиков и вентиляторов, осуществляющих циркуляцию воздуха, а также следить за исправностью шибе­ров, регулирующих рециркуляцию воздуха.

Основной задачей при обслуживании сушильных установок является обеспечение необходимой производительности обору­дования и поддержание оптимальных режимов, при которых длительность сушки и расход тепла минимальны, а качество высушенного материала наилучшее. Оптимальный режим сушки выбирается в результате испытаний, которые должны произво­диться после капитальных ремонтов Цли внесения конструктив­ных изменений.

При сушке нагретым воздухом следует установить периоди­ческий контроль над температурой воздуха, его относительной влажностью и влажностью материала до сушки и после нее. Эксплуатационный персонал обязан вести процесс в соответ­ствии с режимной картой технологического процесса, которая вывешивается около сушилки.

При разработке режимов сушки следует учитывать, что, чем выше влажность, температура или давление внутри материала, тем больше скорость его сушки. При этом растрескивание мно­гих материалов обусловлено недопустимо высоким градиентом влажности (разность значений влажности в центре и на по­верхности), который связан с напряжениями, возникающими при усадке материала во время его сушки. Чем меньше гра­диент влажности в материале, подвергающемся сушке, тем выше его качество после сушки. Скорость конвективной сушки материалов без растрескивания лимитируется градиентом влаж­ности.

6-4. ВЫПАРНЫЕ УСТАНОВКИ

При устройстве выпарных установок, работающих при дав­лении или вакууме, необходимо соблюдение следующих требо­ваний «Правил технической эксплуатации»:

а) для подогрева раствора, поступающего в первый корпус
выпарной установки, следует устанавливать специальные подо­греватели, обеспечивающие подогрев раствора конденсатом или
соковым паром;

б) подогреватели должны иметь обводную линию и линию
для возврата раствора в промежуточный бак во избежание
переполнения первого корпуса раствором;

в) после конденсатоотводчика необходимо устанавливать
смотровые стекла и пробные краны для контроля над отводом
конденсата и его качеством;

г) для наблюдения за уровнем раствора в корпусе выпар­ного аппарата необходимы смотровые стекла;

д) установка должна быть оснащена автоматическим регу­лятором давления пара, поступающего в первый корпус, и ав­томатическим регулятором уровня раствора, а также прибо­рами для измерения расхода и параметров греющего пара, ма­нометрами, вакуумметрами на греющих камерах и в паровом'
пространстве последующих корпусов, устройствами для измере-

ния температуры в корпусах, подогревателях и конденсаторе, а также расходомером для учета раствора, поступающего на выпарку.

Перед включением выпарной установки в работу она под­вергается горячему опробованию на воде для проверки герме­тичности аппарата, исправности приборов автоматического ре­гулирования и теплового контроля, дренажей, конденсатора и воздушных насосов. В период горячего опробования произво­дится подтяжка болтовых соединений и сальников арматуры.

Заполнение корпусов водой производится в следующем по­рядке. Пускают вакуумный насос и в последнем корпусе со­здают вакуум. Затем открывают вытяжные трубы и создают равномерный перепад давлений между корпусами. В резуль­тате этого вода из первого корпуса последовательно самотеком поступает к последнему корпусу. Одновременно в первый кор­пус подают греющий пар. Вторичный пар из первого корпуса подают в греющую камеру второго корпуса и так до послед­него корпуса, откуда пар поступает в конденсатор. Подача воды в конденсатор осуществляется одновременно с поступле­нием в него пара из последнего корпуса. Во избежание рас­стройства соединений выпарной установки запрещается подача в нее пара до заполнения корпусов водой или раствором, по­дача раствора или воды в разогретую греющую камеру, резкое повышение температуры, а также резкие углубления вакуума в конденсаторе.

После горячего опробования установки на воде и устране­ния обнаруженных дефектов пуск ее на растворе производят в том же порядке. Раствор добавляют по мере его упаривания и опускания уровня в корпусах ниже нормального. Добавление раствора начинают с последнего корпуса. В последнюю оче­редь раствор добавляют в первый корпус из расходного бака с помощью насоса. -

По мере упаривания раствора режим работы аппарата дол­жен быть отрегулирован так, чтобы подача раствора в первый корпус соответствовала выпуску сгущенного раствора из по­следнего корпуса.

Для снижения расхода греющего пара и получения макси­мальной производительности выпарной установки рекоменду­ется: равномерно подавать раствор для упаривания, поддерживать заданную температуру и уровень раствора в корпусах, перепад температуры между корпусами, контролировать ра­боту конденсатоотводчиков, количество и чистоту вторичного пара, вакуум в конденсаторе.

При установившемся режиме работы выпарной установки обслуживающий персонал обязан:

а) поддерживать заданное давление греющего пара с коле­баниями не более 10 кПа;

б) поддерживать заданное технологическим процессом рас­пределение температуры и давления по корпусам установки;

в) следить за непрерывным отводом конденсата и система­тически проверять его качество; .

г) обеспечивать равномерное питание аппарата раствором
заданной температуры;

д) следить за движением раствора по корпусам, поддержи­вая в них установленный уровень;

е) поддерживать заданный вакуум, немедленно принимая
меры в случае его падения;

ж) не реже одного раза в смену удалять воздух из грею­щих камер.

Для остановки выпарной установки, прекратив подачу рас­твора в первый корпус, начинают подавать в него воду. Обра­зующийся из воды вторичный пар служит греющим паром для
упаривания раствора в последующих корпусах. Постепенно на­полняя водой все корпуса, ведут упаривание до тех пор, пока
из последнего корпуса не будет удален весь сгустившийся рас­твор.

При отключении установки для ее промывки к воде добав­ляют соду или соляную кислоту и в течение нескольких часов поддерживают в корпусах кипение. После этого из корпусов сливают раствор соды или соляной кислоты, установку промы­вают чистой водой и проветривают.

6-5. РЕКТИФИКАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ

В соответствии с Правилами технической эксплуатации ректификацион­ные установки должны быть оборудованы теплообменниками для подогрева поступающих в колонку жидкостей, приспособлениями для конденсации вы­деляющихся паров, мерниками или расходомерами для измерения количе­ства поступающих и отводимых продуктов, смотровыми стеклами для на­блюдения за расходом проходящих продуктов и для его регулирования.

Режим работы ректификационной установки регулируется изменением подвода тепла или подачи флегмы. Для поддержания постоянного режима работы установки необходимо поддерживать стабильное парообразование в дистилляционном кубе и неизменное количество возвращаемой флегмы. Для поддержания постоянной производительности дистилляционного куба необходимо поддерживать неизменным давление греющего пара.

Процесс ректификации можно также регулировать изменением количе­ства и состава подаваемой смеси. Количество смеси влияет на количество го­тового продукта, а ее концентрация — на концентрацию дистиллята и тем­пературу паров вверху колонки.

Для поддержания заданного режима ректификационной установки об­служивающий персонал обязан:

а) контролировать работу регуляторов давления греющего пара, не до­
пуская отклонений давления от заданного свыше 20—30 кПа;

б) следить за поступлением охлаждающей воды конденсаторов, дефлег­маторов и холодильников и за ее температурой;

в) поддерживать установленное технологическим режимом распределе­ние температур и давлений;

г) производить отбор сортовых продуктов в соответствии с установлен
ной технологической инструкцией;

д) следить за отводом конденсата, систематически проверяя его ка­чество;

е) следить за герметичностью аппаратуры и арматуры, не допускать по­терь перегоняемой смеси через неплотности арматуры и различных соеди­нений;

ж) контролировать температуру и качество воды, отходящей из греющих
камер, воды поверхностных конденсаторов и воды других участков, преду­преждая возможность попадания в них продуктов перегонки;

з) контролировать работу автоматических устройств и измерительных
приборов, а также следить за работой вспомогательного оборудования.

Для контроля работы ректификационной установки ее оснащают сле­дующими контрольно-измерительными приборами: расходомерами на линии греющего пара; регистрирующими манометрами; манометрами, вакууммет­рами и термометрами для измерения давления и температуры в ректифика­ционной установке; термометрами на линиях, подводящих и отводящих воду из ректификационной установки; термометрами, установленными в кон­трольном фонаре для измерения температуры перегоняемой смеси.

Контроль степени разделения компонентов в ректификационной уста­новке осуществляется путем измерения температуры в нижней и верхней ча­стях колонны. Температура внизу колонны должна соответствовать темпе­ратуре кипения кубового остатка, а вверху колонны — температуре кипения дистиллята. Если в парах, выходящих из колонны, наблюдается повышенное содержание высококипящего компонента, следует увеличивать подачу флегмы. При этом, чтобы не увеличивать концентрации низкокипящего компонента в кубе, следует увеличить подвод тепла для интенсификации парообразо­вания.

6-6. УСТАНОВКИ ДЛЯТЕРМОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Правила технической эксплуатации распространяются на все установки для термовлажностной обработки железобетонных изделий, использующих пар или горячую воду.

При устройстве стен установок для термовлажностной обработки желе­зобетонных изделий следует применять нетеплоемкие и малотеплопровод­ные материалы. Выбор толщины стен обосновывается теплотехническим рас­четом. Допускается применение теплопроводных материалов при условии покрытия стен тепловой изоляцией. Бетонный пол установок должен, иметь гидроизоляцию на утепленном слое. Уклон пола должен быть не менее 0,005 и обеспечивать сток конденсата в канализацию через гидрозатвор.

Пропарочные камеры должны выполняться герметичными. Для этого их крышки уплотняют, применяя гидрозатвор или другую специальную кон­струкцию. Засыпка гидрозатвора песком или опилками запрещается. Для герметизации установок с непрерывным действием на входе и выходе изде­лий устанавливаются плотные заслонки или гибкие шторы. Клапаны, отклю­чающие отдельные установки от общего вентиляционного канала, должны обеспечивать герметичное отключение камер.

Подача пара в камеры должна осуществляться через перфорированные трубы с отверстиями диаметром не менее 5—6 мм. Трубы располагаются в нишах у пола камеры по ее периметру. Укладку труб следует произво­дить с уклоном для стока конденсата. В крупные изделия с большими поло­стями пар рекомендуется подавать через сопла, расположенные по оси го­ризонтальной полости.

Повышение производительности установок достигается путем сокраще­ния времени загрузки и выгрузки изделий, подбора их наивыгоднейшей формы и состава бетонной смеси, увеличения коэффициента заполнения ка­мер, интенсификации теплообмена. Повышение производительности установки одновременно ведет к сокращению удельных расходов тепловой энергии.

Интенсификация теплообмена достигается путем организации искусствен­ной циркуляции паровоздушной смеси, рационального расположения изделий, при котором обеспечивается их лучшее омывание. При укладке изделий в ка­мерах рекомендуется располагать их от пола на расстоянии не менее 150 мм, между изделиями обеспечивать расстояние не менее. 30 мм, а между крыш­кой и изделиями — не менее 50 мм.

Контроль над режимом термовлажностной обработки в установках не­прерывного и циклического действия должен производиться круглосуточно.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Каковы общие требования, предъявляемые к теплоиспользующим уста­новкам?

2. В какие сроки производится наружный и внутренний осмотр теплоиспользующих установок?

3. В каких случаях водоподогревательные установки оборудуются предо­хранительными клапанами?

4. В каких случаях теплоподготовительная установка должна быть оста­новлена?

5. Какие работы должны выполняться по наряду?

6. Какие работы выполняются при ремонте теплоиспользующих уста­новок?

7. В чем заключается эксплуатация сушильных установок?

8. Какие требования предъявляются к выпарным установкам?

9. Как производится пуск и остановка выпарной установки?

10. Каковы обязанности персонала при обслуживании ректификационной
установки?

ГЛАВА СЕДЬМАЯ

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ