نظرة عامة على أنظمة التدفئة الصناعية: الغلايات ، المشعات ، المضخات ، سخانات الأشعة تحت الحمراء

يتم تحديد مسألة تنظيم تدفئة المنشآت الصناعية في مرحلة تصميمها. يأخذ هذا في الاعتبار جميع عوامل التأثير المحتملة - الخارجية والداخلية. يحددون اختيار المخطط الأمثل ، مع مراعاة تقليل التكاليف والتأثير الإيجابي على عملية الإنتاج. ما العناصر التي تتكون منها أنظمة التدفئة الصناعية: الغلايات أو المشعات أو المضخات أو غيرها من المعدات الإضافية؟

متطلبات تنظيم التدفئة الصناعية

عند إنشاء نظام للحفاظ على نظام درجة الحرارة المطلوبة في منشآت الإنتاج ، يتم مراعاة المعايير الحالية بشكل إلزامي. تم وصف معظمهم في SP 2.2.1.1312-03... وفقًا لهذه الوثيقة ، يتم اختيار بطاريات التدفئة الصناعية والمراجل وعناصر النظام الأخرى.

الخطوة الأولى هي تحديد نوع نظام التدفئة. يوجد حاليًا نوعان - منطقي وعامة. الأول مخصص للحفاظ على نقطة نظام درجة الحرارة. غالبًا ما تكون هذه أنظمة تدفئة صناعية تعمل بالأشعة تحت الحمراء. تتميز بالتشغيل الاقتصادي والقدرة على ضبط درجة التسخين بسرعة.

إذا كان من الضروري الحفاظ على مستوى درجة الحرارة في جميع أنحاء حجم الغرفة ، فسيكون الخيار الأفضل هو تثبيت دائرة أنابيب. يمكن أن يكون تسخين الغاز الصناعي أو غلايات الوقود الصلب أو الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك ، تؤخذ العوامل التالية في الاعتبار عند اختيار مخطط معين:

• ملامح عملية الإنتاج... على وجه الخصوص ، مستوى درجة الحرارة الأمثل وإمكانية تنظيمها السريع ؛
• فقدان حرارة المبنى... ليس من الممكن دائمًا عمل عزل فعال. في هذه الحالة ، من الأفضل تركيب تدفئة هواء صناعية للمنطقة ؛
• تكلفة الطاقة... إلى حد كبير ، يشير هذا إلى تكاليف الإنتاج المخطط لها ، والتي ستؤثر في النهاية على تكلفة الإنتاج ؛
• تكلفة المعدات والمكونات وتكاليف العمالة لتركيبها... وفقًا لهذه المعلمة ، فإن الأكثر فاعلية هي الأشعة تحت الحمراء وتسخين الهواء في المباني الصناعية.

لتحديد الخيار الأفضل ، تحتاج إلى إجراء الكثير من العمليات الحسابية. ولكن هناك بالفعل "إيجابيات" و "عيوب" معروفة لبعض الأنظمة.

لا تقدم SP 2.2.1.1312-03 توصيات بشأن اختيار نظام تدفئة معين. تصف هذه الوثيقة التنظيمية المتطلبات الإلزامية لنظام درجة حرارة التدفئة والتهوية.

العناصر الصناعية لتسخين الماء الساخن

سيكون هذا النظام هو الخيار الأفضل إذا كنت بحاجة إلى الحفاظ على مستوى درجة حرارة مريح على مساحة كاملة أو كبيرة من غرفة الإنتاج. إنه مشابه لنظام التدفئة المستقلة ، باستثناء بعض الفروق الدقيقة. العامل الرئيسي هو الطول الطويل لخط النقل لمراجل تسخين المبرد والغاز الصناعي أو نظائرها التي تعمل على نوع آخر من الوقود.

هناك نوعان من تسخين المياه في مبنى صناعي - مستقل ومتصل بمصدر تدفئة رئيسي.بالنسبة للأخير ، يتم تنظيم وحدة المصعد بالضرورة ، مما يقلل من قراءات درجة حرارة المبرد وضغطه إلى الوضع الطبيعي.

بالنسبة للنظام المستقل ، يتم استخدام غلايات التدفئة الصناعية. إنها تختلف ليس فقط في القوة ، ولكن أيضًا في نوع ناقل الطاقة المستخدم. أيضا ، يتم إيلاء اهتمام خاص لتصميم المشعات. تكمن الخصوصية في حقيقة أنه بالنسبة للمباني الصناعية بمساحة صغيرة (تصل إلى 200 متر مربع) ومتوسطة (تصل إلى 500 متر مربع) مع ارتفاع سقف يصل إلى 3 أمتار ، فمن الضروري ضمان أقصى قدر من نقل الحرارة. لهذا ، يجب أن تحتوي المسخنات الصناعية لتسخين الماء الساخن على مساحة كبيرة.

ما الذي يمكن أن يحل محل مشعات التدفئة الصناعية باهظة الثمن؟ الخيار الأفضل هو تسجيل الإنتاج. وهي عبارة عن أنابيب يبلغ قطرها 50 مم أو أكثر ، متصلة ببعضها البعض بواسطة وصلات عبور لتداول المياه.

الميزات التشغيلية لهذه العناصر هي كما يلي:

• زيادة تركيز سائل التبريد في قسم معين من النظام ، مما يؤدي إلى زيادة انتقال الحرارة ؛
• إمكانية الإنتاج الذاتي ؛
• زيادة الحمل الهيدروديناميكي ، والذي يتم تعويضه عن طريق تركيب معدات ضخ ذات طاقة أكبر.

الفرق المحدد بين المسجلات والحمل الحراري الصناعي لتسخين الماء الساخن هو عدم وجود ألواح التبادل الحراري. وهي مصممة لنقل الطاقة الحرارية بشكل أفضل من سطح أنبوب المبرد إلى الغرفة. صنعها بنفسك ، دون استخدام معدات خاصة ، يمثل مشكلة كبيرة. هذا هو السبب في أن غلايات التدفئة الكهربائية الصناعية مجهزة بعناصر مماثلة.

مشعات التدفئة في المصنع للمباني الصناعية مع لوحات مبادل حراري لها تبديد حرارة أعلى. لكن في نفس الوقت ، تكلفتها أعلى بكثير من تكلفة مسجلات التدفئة.

مراجل تسخين الغاز الصناعي

أحد الاختلافات بين النماذج الصناعية لمراجل الغاز هو نوع الموقد. من الناحية الهيكلية ، فهي عبارة عن مصفوفة تتكون من عدة مصادر للطاقة الحرارية.

وبالتالي ، تتلقى مشعات التدفئة للمباني الصناعية مبردًا ساخنًا بأعلى درجة حرارة ممكنة. في هذا الصدد ، تكون غرفة الاحتراق في غلايات تسخين الغاز الصناعي أكبر بكثير من غرفة الاحتراق في المنزل. هذا يجعل من الممكن زيادة القدرة المقدرة للمعدات.

الاختلاف الأساسي في اختيار المعدات هو نوع الغاز المستخدم:

• غاز طبيعي... للقيام بذلك ، تحتاج إلى الاتصال بالطريق السريع المركزي. يتم اختيار الجهاز مع مراعاة خصائصه - كمية الغاز الوارد وضغطه ؛
• غاز مسال... ذو صلة بإنشاء أنظمة تدفئة مستقلة تمامًا للمنشآت الصناعية. كمكان تخزين ، يتم استخدام حاويات خاصة - أدوات تخزين. على الرغم من التكاليف الأولية المتزايدة ، فإن التسخين بالغاز المسال له مزايا مالية واضحة على أنواع الوقود الكهربائية أو الصلبة المماثلة.

يمكن استخدام بطاريات التدفئة الصناعية لجميع أنواع معدات الغاز. من المهم أن تتوافق مع نظام درجة الحرارة المختار.

في معظم الحالات ، تُستخدم نماذج الغلايات أحادية الدائرة لتنظيم تسخين الغاز الصناعي. إذا كان من الضروري توفير مصدر إضافي للمياه الساخنة ، فإنهم يقومون بتركيب خزانات التدفئة غير المباشرة (مراكم الحرارة) المتصلة بالتيار الكهربائي.

نقطة مهمة عند اختيار غلاية الغاز هي إمكانية استبدال الموقد. حتى تتمكن من زيادة قوتها المقدرة دون شراء بقية المكونات - مبيت ، مبادل حراري.

غلايات غاز التكثيف لها أعلى مؤشر كفاءة. لكن تكلفتها أعلى بنسبة 45-50 ٪ من التكلفة الكلاسيكية.

غلايات التدفئة الكهربائية الصناعية

في حالة عدم وجود إمكانية الاتصال بمصدر غاز أو تنظيم نظام تخزين للوقود المسال ، فإن الخيار الوحيد هو التسخين الكهربائي. على الرغم من ارتفاع تكاليف الصيانة المالية (تكلفة الطاقة) ، فإن تركيب غلايات التدفئة الكهربائية الصناعية له عدد من المزايا. بادئ ذي بدء ، تشمل القصور الذاتي المنخفض للمعدات. على عكس نظائر الغاز ، يتم ضبط مستوى تسخين عنصر التسخين بسرعة. عند تركيب معدات تحكم إضافية ، سيتم تغيير درجة تسخين المبرد المزود إلى المسخنات الصناعية لتسخين المياه. سيؤدي ذلك إلى انخفاض تكاليف التشغيل.

بالإضافة إلى هذا العامل ، يجب مراعاة النقاط المحددة التالية لتشغيل الغلايات الكهربائية:

• لا مدخنة... هذا يعني أن الغلاية لن يتم ربطها بالمدخنة ، مثل نظائر الغاز أو الوقود الصلب ؛
• متطلبات أكثر ليونة لترتيب غرفة المرجل... الشرط الرئيسي هو حلقة أرضية مصنوعة بشكل صحيح وأسلاك كهربائية مختارة ؛
• عند تركيب عداد متعدد التعريفات ومراكم حراري يمكنك تسخين المبرد في الليللي عندما تكون المعدلات ضئيلة.

أثناء الحساب الأولي لتدفئة مبنى صناعي ، يجب ألا يغيب عن البال أن التكلفة الأولية للغلاية الكهربائية ستكون أقل بنسبة 20-25 ٪ من تكلفة غلاية الغاز المماثلة.

أحد العوامل المحددة هو توافر معدات الضخ وخزان التمدد في التكوين. بالنسبة للنماذج التي تتجاوز قوتها 130 كيلو واط ، غالبًا ما لا يتم تضمينها في التصميم.

عند اختيار غلاية كهربائية ، من الضروري تحليل قابلية صيانتها. على وجه الخصوص ، الاستبدال المحتمل لعنصر التسخين.

تدفئة الهواء الصناعي

غالبًا ما يواجه المهندسون مهمة صعبة تتمثل في تنظيم المناخ المحلي في منطقة الإنتاج - لإنشاء نظام تدفئة مثالي مع تهوية فعالة. وهذا ينطبق على صناعات مثل الصناعات الكيماوية والغذائية والنجارة. في هذه الحالة ، يكون الخيار الأفضل هو الجمع بين النظامين في نظام واحد. سيتطلب ذلك تركيب تدفئة صناعية للهواء.

غالبًا ما تكون منطقة - لا يحدث التسخين في جميع أنحاء حجم الغرفة ، ولكن فقط في أماكن العمل. يوفر هذا المخطط العديد من المزايا - توفير الطاقة وتقليل تكلفة ترتيب النظام واستخدام الطرق السريعة لتكييف الهواء أو كأغطية.

على عكس غلايات التدفئة الصناعية ، فإن عنصر العمل الرئيسي للهواء هو نظام المناخ ، الذي يجمع بين عدة وظائف. وتشمل هذه تزويد المستهلك بالهواء الساخن وتبادل الهواء في غرفة العمل.

لتسخين الهواء في المباني الصناعية ، ستكون العناصر التالية مطلوبة:

• وحدة تسخين الهواء... يمكن أن يكون جزءًا من نظام المناخ ؛
• قنوات لنقل الهواء الساخن... وهي مصنوعة من الفولاذ المجلفن أو الفولاذ المقاوم للصدأ (وهو أمر نادر) ؛
• مخمدات الهواء مع فتحات التهوية... يسمح لك بتركيز تدفق الهواء في منطقة معينة من غرفة الإنتاج ؛
• مجاري سحب الهواء لإعادة استخدام الكتل الهوائية ونظام تنظيفها... إضافة اختيارية ولكنها فعالة للغاية. يسمح بتقليل التكاليف ، خاصة في فصل الشتاء.

من الجدير بالذكر أن تركيب التدفئة الصناعية من نوع الهواء لا يؤثر بأي شكل من الأشكال على ترتيب المعدات والتنظيم العام لعملية الإنتاج. على عكس مشعات التدفئة للمباني الصناعية ، فهي تقع في الجزء العلوي من الغرفة على ارتفاع مترين أو أكثر.

عند حساب تكلفة تسخين الهواء في المباني الصناعية ، تمثل المضخات الحرارية معظم التكاليف. السمة الرئيسية لها هي معدل التدفق الحجمي. يؤخذ أيضًا في الاعتبار عند حساب نظام التدفئة لمبنى صناعي. يبلغ متوسط ​​تكلفة المعدات لغرفة بمساحة تصل إلى 600 متر مربع 700-750 ألف روبل.

لتقليل فقد الحرارة ، يمكن تركيب ستائر هواء حراري فوق المداخل.

تدفئة صناعية بالأشعة تحت الحمراء

طريقة بديلة لتنظيم التدفئة هي تركيب سخانات الأشعة تحت الحمراء. تولد موجات حرارية في نطاق الأشعة تحت الحمراء ، ولا تسخن الهواء ، بل تسخن سطح الأشياء التي تسقط في منطقة عملهم.

نتيجة لذلك ، عند حساب أنظمة التدفئة الصناعية بالأشعة تحت الحمراء ، لا يمكنك مراعاة حجم الغرفة. من المهم معرفة فقدان حرارة المبنى فقط وتوزيع السخانات بشكل صحيح على مناطق العمل. من نواح كثيرة ، يشبه هذا النوع من التدفئة تسخين الهواء في الورش الصناعية والمباني. ولكن على النقيض من ذلك ، هناك اختلاف واحد مهم - ليست هناك حاجة لتركيب خطوط الأنابيب أو مجاري الهواء. يتيح لك ذلك إجراء تسخين منطقي للغرفة دون تثبيت عناصر مشابهة للمسخنات الصناعية التي يتم تسخينها بالماء.

هناك نوعان من التسخين بالأشعة تحت الحمراء - كهربائي (فيلم أو باستخدام لفائف كربون للتسخين) وغاز. نظرًا لأن هناك حاجة إلى قدر كبير من الطاقة الحرارية للتدفئة الفعالة ، غالبًا ما يتم تثبيت نماذج الغاز في ورش العمل. في هذه الحالة ، يتم تحقيق أقصى نتيجة.

تتميز التدفئة الصناعية بالغاز بالميزات التالية:

• القدرة على تنظيم قوة كل جهاز على حدة ؛
• تعتمد منطقة انتشار الأشعة تحت الحمراء على مساحة العاكس. عندما يزداد ، ينخفض ​​معدل التسخين ؛
• يمكن استخدامه كنظام إضافي في وجود نظام مع غلاية تسخين الغاز الصناعي.

ومع ذلك ، عند التصميم ، من الضروري مراعاة الاعتماد المباشر لارتفاع تركيب السخان على منطقة تشغيله. على مسافة كبيرة من الجسم (أكثر من 4 أمتار) ، تنتشر الأشعة تحت الحمراء. هذا يقلل من كفاءة التدفئة الصناعية بالأشعة تحت الحمراء.

على عكس مشعات التدفئة الصناعية ، فإن سطح سخانات الأشعة تحت الحمراء يسخن فقط في منطقة العاكس. هذا هو أرخص عنصر في التصميم يمكنك استبداله بنفسك.

الغالبية العظمى من سخانات الغاز تعمل بالأشعة تحت الحمراء تعمل بالغاز الطبيعي فقط.

كيف يتم حساب نظام التدفئة الصناعية

تعتمد الكفاءة والتكاليف الأولية والثابتة لمنظمتها على الحساب الذي يتم إجراؤه بشكل صحيح لتدفئة مبنى صناعي. النقطة المهمة هي الاختيار الأولي لنوع نظام التدفئة - الماء أو الهواء أو الأشعة تحت الحمراء. بناءً على ذلك ، يتم اختيار المجموعة المثلى من المعدات والمكونات ، وكذلك طريقة تركيبها.

ما يجب مراعاته عند اختيار غلاية التدفئة الصناعية ومكونات النظام الأخرى:

• فقدان الحرارة في المبنى... هم الذين سيحددون إلى حد كبير السعة المخططة للمعدات - المرجل أو سخان الأشعة تحت الحمراء أو الستارة الحرارية ؛
• حجم الغرفة وموقع النوافذ والأبواب... من المهم اختيار مكان تركيب بطاريات التدفئة الصناعية ؛
• نوع ناقل الطاقة... لتركيب الغلايات الكهربائية الصناعية في نظام التدفئة ، من الضروري أن تتوافق طاقة خط طاقة الإدخال مع معلمة الجهاز.

هذه ليست سوى المعلمات الأساسية المطلوبة لحساب نظام التدفئة لمبنى صناعي. نوع الإنتاج وظروف العمل مهمان أيضًا. لذلك ، يتم حساب أنظمة التدفئة مع مراعاة الخصائص التشغيلية للمبنى وتكنولوجيا الإنتاج نفسه.

يجب أن نتذكر أن جميع أنظمة التدفئة الصناعية ، بما في ذلك الغلايات والمشعات والمضخات ، يجب أن تتوافق مع معايير التصميم. يتم تحديدها فقط بعد إجراء جميع الحسابات.

في الفيديو ، يمكنك التعرف على تفاصيل تدفئة الغرف الكبيرة.