Разновидности котельных
Каждая котельная представляет собой здание, предназначенное для выработки теплоносителя. Помещение может быть расположено в основном объекте или вынесено на отдельную территорию. Работа котельных основывается на использовании специализированного оборудования, где в качестве топлива может быть применен твердый, жидкий или газообразный материал. Наличие таких комплексов позволяет поддерживать тепло в отдельных частных домах, целых населенных пунктах или промышленных объектах. Перемещение теплоносителя осуществляется по трубопроводам, расположенным в теплотрассах.
Работа котельных
Каждый населенный пункт или промышленный объект требует отопления. Именно такие функции возлагаются на котельные, которые могут быть разного масштаба. Некоторые из них обслуживают малое количество домов, а другие — большие промышленные предприятия. В качестве теплоносителя может выступать вода или пар, а подогрев осуществляется в установленных котлах, где происходит сжигание различного вида топлива.
Котельная представляет собой сложное инженерное сооружение, которое требует разработки серьезного проекта, соответствующего требуемым нормативам. На основании созданных чертежей, которые предварительно проходят экспертизу в государственных органах, происходит строительство здания и установка запланированного оборудования. Кроме основных агрегатов, к которым относятся котлы, вырабатывающие тепловую энергию, устанавливаются дополнительные приборы. Сюда включаются теплообменники, емкости, насосы, запорная арматура. Доставка нагретой воды осуществляется по трубопроводам. Они прокладываются по теплотрассам и состоят из отдельных участков, соединенных между собой специальными муфтами.
Разновидности котельных
Современные котельные имеют большое количество разновидностей. Различаются они в зависимости от используемого топлива, типа теплоносителя, а также места размещения. При этом основным параметром является расстояние от котельной с установленным оборудованием до отапливаемой территории. Оно должно соответствовать разработанным нормам, поэтому проектировщики всегда ориентируются на существующую документацию. В том случае, когда отапливаемый объект имеет небольшие размеры, котельная занимает часть территории здания. Только при обслуживании крупных промышленных предприятий или больших населенных пунктов строится отдельное сооружение.
Газовые
Использование в качестве топлива газа позволяет существенно увеличить мощность котельных. Кроме того, обеспечивается экономия и отсутствует загрязнение окружающей среды. Принцип работы газового оборудования заключается в следующем:
- На горелку котла из трубы поступает газ, который сгорает в камере и этим нагревает теплоноситель, циркулирующий по теплообменнику оборудования.
- Разогретый до нужной температуры теплоноситель движется в направлении коллектора, от которого отводится ряд отопительных контуров.
- Проходя через ответвления, теплоноситель постепенно охлаждается, нагревая отопительные контуры.
- На последнем этапе охлажденный теплоноситель возвращается в котел с целью последующего нагрева.
На этом этап работы заканчивается и тут же начинается новый цикл. В состав газовых котельных входят следующие виды оборудования:
- Регуляторные установки. Это агрегаты, обеспечивающие в системе постоянное давление газа.
- Газорегуляторные пункты. Оборудование, отвечающее за очистку поступающего газа. При необходимости оно может остановить протекающий процесс в автоматическом порядке.
- Фильтры. Устанавливаются перед запорной арматурой с целью задержания посторонних предметов.
Газ, как топливо, обладает повышенной горючестью, поэтому ко всем котельным установкам предъявляются очень высокие требования.
Жидкотопливные
В качестве жидкого топлива чаще всего используется дизельное горючее. Это очень доступный вариант, поскольку солярку всегда можно купить и удобно хранить. Чаще всего дизельное топливо используется при оборудовании домашних котельных или в случае отопления промышленных объектов.
Также в качестве горючего может быть использовано отработанное масло, которое хорошо работает в котлах. Применяется оно в тех случаях, когда использование по назначению уже становится невозможным. Очень редко в качестве жидкого топлива используются мазут и нефть. Исключение составляют только тепловые электростанции.
Во время монтажа жидкотопливных котельных обязательно следует продумывать хранение горючего. Для его содержания специально устанавливаются недалеко от объекта баки, сделанные из металла, пластика или стекловолокна. Монтаж возможен на земле или в небольшом углублении.
При попадании топлива в камеру котла оно сжигается, что приводит к формированию тепловой энергии. При этом горючая смесь поступает вместе с воздухом, который предварительно проходит очистку. На следующем этапе происходит нагрев теплоносителя, который начинает свою цикличную циркуляцию.
Твердотопливные
Если котельная работает на твердом топливе, то для сжигания используются древесные щепы, уголь или специальные гранулы. Во время их сгорания энергия преобразуется в тепло, подогревающее воду или пар. Работа такого оборудования имеет КПД, составляющее порядка 90%, что немного ниже, чем при использовании солярки или газа. При этом цена на твердое топливо полностью компенсирует такой недостаток. Установленная система имеет несложную конфигурацию, в которой отсутствуют многие дорогостоящие компоненты. Здесь нет баков-накопителей и топливных насосов.
Мощность котельной, работающей на твердом топливе, обычно составляет интервал 100 кВт-20 МВт. Подача горючего происходит в ручном или полуавтоматическом режиме. В зависимости от размера загрузочной камеры, повышается или понижается выработка котлом тепла в единицу времени.
В качестве оборудования используются котлы КВМ. Поступающее топливо здесь равномерно распределяется по колосниковому полотну. Образующийся шлак и зола через некоторое время удаляются вручную, путем поворота колосника, установленного на оси. Обычно такого типа котельные создаются в организациях с небольшим бюджетом, которые не могут себе позволить приобретать дорогостоящее оборудование.
Паровые
В специальных установках происходит формирование из воды пара, который поступает в циркуляционную систему. Работают такое оборудование на разных видах топлива. В котлах может формироваться два вида пара:
- Насыщенный. Чаще всего используется в бытовых и коммунальных службах.
- Перегретый. Применяется на объектах промышленного масштаба.
При этом в оборудовании может присутствовать давление следующей силы:
- Низкое. Составляет порядка 1 атм.
- Высокое. Находится в интервале от 1 до 10 атм.
- Сверхвысокое. Оно равняется 18-20 атм.
Котел выглядит в виде сосуда, где происходит процесс превращения воды в пар. Внутри проложена система труб, имеющая широкий диапазон размеров. В состав котельной установки кроме основного оборудования входят дополнительные агрегаты:
- Пароперегреватель. Устройство нагревает воду свыше 100°. В результате формируется пар, температура которого составляет 500°. Иногда такие агрегаты встраиваются в общую установку или могут располагаться отдельно.
- Паровой сепаратор. Здесь из пара удаляется вся оставшаяся жидкость с целью максимального обезвоживания. В результате эффективность котла существенно повышается.
- Аккумулятор. Его наличие стабилизирует работу оборудования. Сначала им поглощается выработанный избыточный пар и по мере необходимости обратно возвращается в систему.
- Водоочиститель. Присутствие такого прибора уменьшает наличие в воде различных примесей, что снижает со временем в котле количество накипи.
Кроме того, в состав оборудования входят клапаны, воздухонагреватели, блоки управления системой и регуляторы использования энергоресурсов.
Водогрейные
В водогрейной котельной используется оборудование специальной конструкции. Здесь устанавливаются котлы, в которых ведется подогрев жидкости до температуры 95°. Временами этот показатель увеличивается и превышает 115°, но за счет высокого давления закипания жидкости не происходит, и это исключает ее превращение в пар.
Водогрейные котельные разделяются на два типа:
- Водотрубные. Теплоноситель движется трубкам, которые располагаются внутри котла, а нагревается он в результате сгорания топливной смеси.
- Жаротрубные. В этом случае по установленным трубкам передвигаются уже продукты сгорания горючего, а теплоноситель располагается снаружи и нагревается от соприкосновения с металлом.
В качестве исходного топлива может быть использован газ, уголь, топливные гранулы, мазут и солярка.
Водогрейные котлы имеют высокий коэффициент полезного действия. Этот показатель достигается в результате небольшого количества теплопотерь. Такие виды котельных разрабатываются 3 типов:
- Для отопления населенных пунктов. Размер котельных зависит от площади отапливаемой территории.
- Для отопления крупных промышленных комплексов. Это крупные системы, способные обеспечить обогрев масштабных производственных предприятий.
- На теплоэлектростанциях. Такие системы вырабатывают горячий пар, необходимый для функционирования электрогенераторов.
Коэффициент полезного действия водогрейных котельных может достигать 93%.
Комбинированные
Котельные такого типа способны вырабатывать разные виды теплоносителей, к которым относятся вода или пар. При этом работают они на двух видах топлива. Один тип у них считается основным, а второй — резервным. Именно поэтому такие котельные получили название комбинированные. Чаще всего для работы используется дизельное горючее и газ.
Комбинированные котельные чаще всего используются для отопления ответственных промышленных объектов. Связано это с тем, что в случае перебоев с поставками основного горючего всегда можно перейти на резервный вариант. В результате у производственного предприятия исключаются возможные экономические потери.
Обычно в качестве основного топлива используется газ потому, что он является наиболее экологически чистым горючим. Дизельное топливо удобно применять как запасной вариант ввиду его доступности. Использование твердого топлива на комбинированных котельных наблюдается редко. Иногда такое происходит на начальном этапе с перспективой дальнейшего перехода на газ.
На диатермическом масле
Иногда в качестве теплоносителя используется диатермическое масло, обладающее особыми физическими характеристиками. Преимущества такого материала заключаются в следующем:
- Высокая плотность. Этот параметр значительно превышает показатель воды.
- Длительное время удерживает тепло и очень медленно охлаждается.
- Теплоноситель способен разогреваться до температуры 300-360°.
- На поверхности металла от диатермического масла не остается накипи.
При использовании термомасла следует постоянно следить за его качеством и регулярно проводить замену. Кроме того, требуется постоянно наблюдать за состоянием трубопровода из-за повышенного его нагрева. С этой целью сюда ставятся бесшовные трубы, изготовленные из стали Ст. 20. Данный материал является пороговым, который подвергается цементации на глубину 1-1,5 мм.
Повышенные требования предъявляются к запорной арматуре, разработанной с учетом ее возможности выдерживать большие температуры. Во всех установленных клапанах присутствуют пневматические приводы регулирования. Проектирование котельных такого типа совершается не только по классическим нормам, но и с учетом особенностей характеристик теплоносителя.
Особенности блочно-модульных котельных
Блочно-модульные котельные относятся к зданиям облегченной категории. Фактически это передвижные помещения, полностью готовые для работы. Изготавливаются они из легких панелей, скрепленных между собой уголками разного размера. Конструкции обладают универсальностью и легкостью.
Такие системы не имеют больших затрат на обслуживание. Они часто оснащены блоком управления, который выполняет следующие функции:
- осуществляет непрерывный контроль над работой приборов;
- ведет управление всеми котлами;
- проводит подключение в случае необходимости резервных контуров;
- отключает подачу газа при возникновении аварийной ситуации.
Блочно-модульные котельные представляют собой конструкции, состоящие из отдельных составляющих. После изготовления они могут по отдельности транспортироваться в предназначенное место различными видами транспорта, что представляет большое удобство. Затем они составляются, образуя единое целое.
Встроенные котельные
Если в здании имеется свободное пространство, то сюда можно устанавливать встроенные котельные. Обычно это делается в тех случаях, когда отсутствует возможность подключения к централизованному отоплению. Для такой цели подойдет территория любого этажа, где есть возможность установить оборудование. При расчете обязательно следует в качестве исходных данных закладывать нужную мощность котельной, чтобы она обеспечивала подачу тепла на все помещение.
Однако для встроенных котельных существует ряд ограничений. Их не допускается устанавливать на следующих территориях:
- В школьных заведениях, учебных учреждения и многоквартирных домах.
- В оздоровительных организациях.
- В различных общественных и административных зданиях. Также нельзя устанавливать такие котельные на смежных с ними территориях. Однако это невозможно только в том случае, когда на них проживает более 50 человек.
Во время установки оборудования следует придерживаться следующих условий:
- Водонагревательные котлы должны иметь ограничение по нагреву 115°.
- Паровые установки — создавать давление не выше 70 КПа.
- Предел мощности для котлов, работающих на жидком или газообразном топливе, должен быть не больше 3 МВт.
- Если оборудование работает на твердом топливе, то предел его мощности должен составляет 1,5 МВт.
Данные положения для встроенных котельных являются обязательными.
Крышные конструкции
Более подробно о них мы рассказывали здесь. Обычно крышные котельные оборудуются в специально отведенном месте помещения. Это может быть не только крыша, а и подвал. Их задача состоит в выработке необходимого количества тепла, чтобы они полностью обслужили территорию. Это может быть промышленное предприятие или большой жилой район.
Для обустройства крышных котельных выдерживайте следующие требования:
- полное соблюдение всех норм пожарной безопасности;
- вывод газовых отходов исключительно через крышу;
- дверные приемы оборудованы так, чтобы через них свободно могло пройти любого размера оборудование;
- в каждом из агрегатов наличие всех датчиков и регуляторов, которые предусмотрены на основании технологической схемы.
Для такого вида котельных устанавливается оборудование повышенной мощности, которое может вырабатывать большое количество нагретой воды и пара. Примером являются котлы Clever L, о которых хорошо рассказано здесь.
Итого, каждая котельная представляет собой помещение, состоящее из целого технического комплекса. Основной фигурой в нем является котел. Также здесь присутствует дополнительное оборудование и трубопроводы. Чтобы вся система работала надежно, требуется поддерживать ее в надлежащем техническом состоянии.
По итогам 2023 года потребление минерального утеплителя вырастет на 7%
В 2023 объем потребления минеральной изоляции увеличится на 7% по сравнению с прошлым годом. В денежном выражении этот показатель достигнет 182 млрд руб. Сегмент теплоизоляции из минеральной ваты полностью восстановился после падения в 2022 и продолжил развитие. Драйвером спроса в профессиональной сфере стало строительство жилья, в рознице – рост социальных выплат и покупательной способности населения.
Рост потребления минеральной ваты во 2 полугодии 2023 относительно аналогичного периода прошлого года составил 8%. Сказалось не только восстановление рынка, но и продление строительного сезона за счет теплой погоды в октябре в большинстве регионов России.
При этом сегмент промышленного и гражданского строительства (ПГС) рос более высокими темпами, чем коттеджного и малоэтажного (КМС). Потребление в ПГС увеличилось на 10%, в КМС – 5%.
«В первом полугодии 2023 наблюдался ажиотажный спрос на все виды теплоизоляции: как на минеральную вату, так и на PIR и XPS. Во второй половине года ситуация стабилизировалась. При этом часть строителей решала проблему нехватки материалов, корректируя проекты и заменяя утеплитель на доступный в их регионе. Но большинство предпочло перенести сроки сдачи объектов на конец года. В итоге мы увидели продление сезона, что также повлияло на показатели потребления», – прокомментировал Василий Ткачев, руководитель направления «Минеральная изоляция» ТЕХНОНИКОЛЬ.
Основным драйвером потребления минеральной ваты в ПГС-сегменте в 2023 стало жилищное строительство. Стройку традиционно поддерживали госпрограммы. Также благодаря государственному финансированию увеличился ввод объектов социальной инфраструктуры.
Кроме того, отмечается активное строительство складов и логистических центров. Потребность в них возникла из-за оживления торговли и перенаправления товарных потоков – основные поставки идут теперь с востока на запад. В связи с процессами импортозамещения расширяются и появляются новые отечественные сельскохозяйственные и производственные комплексы, увеличиваются объемы строительства животноводческих ферм, теплиц и промышленных зданий.
На увеличение потребления в рознице оказали влияние как отложенный спрос 2022 года, так и повышение покупательной способности населения в 2023. Ее поддерживают социальные выплаты, а также опережающий рост зарплат, образовавшийся из-за кадрового дефицита практически во всех отраслях.
Согласно прогнозам экспертов ТЕХНОНИКОЛЬ, рост потребления минеральной изоляции в 2024 замедлится и составит 5%.
На повестке дня — самый главный строительный материал
В первый день зимы в Санкт-Петербурге состоялась XIV ежегодная научно-практическая конференция «Полипласт Северо-Запад». В конференц-зале отеля Airportcity Plaza St. Petersburg собрались почти 200 специалистов бетонной промышленности: представители заводов по выпуску технологического оборудования, торговых компаний и цементных предприятий из разных регионов России от Калининграда до Якутии. Они обсудили сегодняшние особенности развития отрасли и перспективные разработки отечественных компаний.
Настоящее и будущее отраслевого рынка
Обширный блок выступлений был посвящен текущему состоянию рынка цемента, строительной химии, товарного бетона и железобетонных изделий.
— Сейчас в России реализуются 46 тысяч проектов на сумму 143,6 трлн рублей, — обнадежил собравшихся генеральный директор инвестиционно-аналитического агентства «ПКР» и цифровой платформы «Инвестиционные проекты» Даниил Новицкий. — При этом в активной стадии проектирования и строительства находятся проекты на сумму 123,7 трлн рублей.
По его словам, инвестирование делится почти поровну на проекты гражданского строительства, промышленности и инфраструктуры. На Северо-Западе львиная доля инвестиций приходится на Санкт-Петербург и Ленобласть: почти 10 из 15 триллионов, 2605 активных инвест-проектов. Следующий год и 2025-й обещают быть еще более активными, так как строители приступят к реализации уже заявленных и профинансированных проектов, заверил эксперт.
Неожиданный для цементной отрасли рост рынка в 2023 году подтвердила Наталья Стржалковская, руководитель департамента технического маркетинга АО «Цемрос» (в недавнем прошлом «Евроцемент груп). Разница в производстве цемента между первыми десятью месяцами 2022 и 2023 годов составила 3 млн тонн, а пиковый прирост на уровне миллиона тонн в месяц еще никогда не фиксировался в истории отрасли, что стало одной из причин дефицита цемента в ряде регионов, отметила она. Необычным, хотя и объяснимым, оказалось распределение потребления цемента по округам: от –2,8% на Северо-Западе до +17% на Дальнем Востоке. В этих условиях компания приняла решение о возобновлении производства в Новоульяновске и изменила логистическую модель.
По словам представителя казанской компании «ТензоТехСервис» Рауфа Амирханова, в 2023 году из-за дефицита цемента и роста цен количество заявок на терминалы для перевалки цемента увеличилось в пять-шесть раз, на цементные силосы — в два-три раза. Большим спросом начали пользоваться силосы для хранения золы уноса, которая применяется в качестве добавки к цементу. Судя по примерам, которые привел докладчик, благодаря приобретенному оборудованию производителям удалось достичь снижения цены на 10–12% от стоимости вяжущего. В 2024 году при сохранении роста стоимости цемента экономический эффект от использования зольных добавок может составить до 15%.
Не отстают от специалистов цементной отрасли и производители строительной химии: в компании «Полипласт Северо-Запад» отмечают рост этого рынка в объеме 15–20%. Генеральный директор Алексей Щелканов рассказал о технологическом перевооружении предприятий и новых направлениях развития компании. По его словам, упор делается на производстве поликарбоксилатов, в том числе в виде сухих продуктов, синтезировании новых модификаций суперпластификаторов, разработке добавок для нефтяной отрасли, выпуске сухих строительных смесей для ремонта и гидроизоляции.
Качество и безопасность
Традиционно большой интерес слушателей вызвали вопросы обязательного подтверждения соответствия продукции, что обусловлено изменениями нормативной базы.
— Речь идет о разработке и введении нового ГОСТ Р 58763 по оценке соответствия бетонных смесей и строительных растворов, новой схеме декларирования 8Д и законопроекте по восстановлению государственного контроля за соблюдением обязательных требований в отношении отдельных видов продукции. Сегодня разумное, прозрачное, понятное регулирование необходимо однозначно, — пояснил директор НА «Союз производителей бетона» Дмитрий Пожаров. Он напомнил, что на рынке товарного бетона работают от 3,3 тысячи до 7 тысяч производителей и всего 34 аккредитованные лаборатории, которые могут проводить сертификацию бетонных смесей.
Тему декларирования соответствия бетонных смесей продолжили эксперты ассоциации Сергей Коноплев и заместитель директора по качеству ГК «Девиз» Анна Миронова, которая представила подробный доклад об особенностях доказательной базы для подтверждения соответствия.
Вопросы стандартизации прозвучали также в презентациях НИИЖБ имени А. А. Гвоздева. Заместитель директора института Андрей Бучкин рассказал о практике применения нормативной базы для ремонта дефектов железобетонных конструкций, а также представил первые результаты НИОКР по изменению методики определения морозостойкости бетона по ГОСТ 10060.
В бетонировании мелочей не бывает
Значительная часть выступлений, само собой, касалась технологических особенностей приготовления и укладки бетонных смесей. Непосредственно в ходе конференции сотрудники «Полипласт Северо-Запад» в режиме реального времени продемонстрировали убедительные результаты применения пластифицирующих замедлителей для бетонных смесей с глинистыми песками и шлаковыми добавками.
Возможности современной строительной химии кажутся безграничными. Например, в Научно-исследовательском институте строительных материалов и технологий (НИИ СМиТ) готовы синтезировать эксклюзивную добавку под конкретные требования технологов, если потребуется решить нестандартные строительные задачи.
— Два года назад перед нами была поставлена задача сохранить удобоукладываемость смеси в течение 18 часов, а через 24 часа получить необходимую прочность бетона. Думаю, что 99% бетонщиков в этом зале скажут, что подобное недостижимо, но 1% согласится, что возможно, и это будут те, кто работают с нами, — сообщила генеральный директор НИИ СМиТ Татьяна Садомова, которая рассказала о новинках и тенденциях на рынке полимерных добавок.
Одна из этих добавок, ПФМ-21, с успехом применяется для дорожных и аэродромных бетонных покрытий и оснований, о чем сообщил руководитель технической поддержки «Полипласт Северо-Запад» Всеволод Пачезерцев.
Но даже самый совершенный бетон требует строгого соблюдения технологий при укладке, отметила в своем докладе Саназ Эгбалник, доцент кафедры «строительные материалы и технология строительства» Белорусского национального технического университета.
Завершила конференцию наиболее обсуждаемая на всех профессиональных площадках тема взаимодействия между застройщиками и производителями бетонной продукции. Свое видение возникающих при этом проблем и их преодоления представили Антон Большаков, владелец федерального холдинга бетонных заводов BAV-GROUP, и Ольга Рудавская, руководитель испытательной лаборатории «КВС-Строй» — одного из крупнейших застройщиков Петербурга.
МНЕНИЯ
Дмитрий Пожаров, директор НА «Союз производителей бетона»:
— Подобные мероприятия проходят неизменно с большим интересом со стороны участников. Здесь собираются лидеры рынка и наиболее заинтересованные специалисты. Сегодня события на рынке меняются очень быстро, и такие конференции дают возможность оперативно обменяться оценками и спрогнозировать будущее.
Андрей Бучкин, зам. директора НИИЖБ им. А. А. Гвоздева:
— Для нас конференция — это один из эффективных методов общения с отраслью и получения реальной связи с практиками. Например, поднятые на конференции в прошлом году вопросы заставили нас пересмотреть один из стандартов с точки зрения применения метода испытаний бетонных и железобетонных конструкций как для поставщиков монолитного бетона, так и для производителей климатических камер. Сегодня мы отчитываемся по проделанной работе по улучшению этого метода испытаний.
Светлана Турутова, директор по сбыту и маркетингу «Полипласт Северо-Запад»:
— Конференция создает площадку для наших единомышленников, чтобы они могли обменяться идеями, новостями, достижениями и объединиться вокруг одной общей цели: дальнейшего развития строительства и решения задач по импортозамещению. Вместе с коллегами из регионов мы продолжаем эту традицию и надеемся, что с каждым годом наше мероприятие будет вызывать еще больше интереса со стороны отраслевых участников.
Татьяна Садомова, генеральный директор НИИ СМиТ:
— Конференция — актуальное, живое, представительное мероприятие. Участники активно участвуют в дискуссионных беседах, это говорит о том, что заявленные на конференции темы важны и необходимы для развития отрасли.