Вопросы экзаменационной комиссии

ВЫУЧИ, ВЫЗУБРИ И ПОВТОРЯЙ КАК ЗАКЛИНАНИЕ…

Данный перечень составлен из вопросов экзаменационной комиссии при аттестации операторов котельной. Знание ответов на данные вопросы и правильная их трактовка, как показала практика, гарантирует на 99,9% успешную сдачу квалификационного экзамена как минимум на удовлетворительно. Перечень дополнительных вопросов экзаменационной комиссии  постоянно  пополняется.

1. Расход теплоты на отопление жилых, общественных и административных зданий. Расчетные расходы теплоты определяют по укрупненным показателям по формуле:

Q_о.р = a _* q _* V_* (t_в – t_н )_* 10^-6 , Гкал/ч

где Q_о.р – расчетный расход теплоты, Гкал/ч; a — поправочный коэффициент, учитывающий климатические условия района и применяемый в случаях, когда расчетная температура наружного воздуха отличается от -30 ^оС (для г.Томска a =0,9); q – удельная отопительная характеристика здания при разности температур Δt_о= t_в — t_н.р = 18 – ( — 30 ) = 48 ^оС; ккал/(м³ _*ч _* ^оС); V – объем отапливаемой части здания по наружному обмеру, м³; t_в – расчетная температура воздуха внутри отапливаемого здания, ^оС; t_н – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, ^оС (для г.Томска t_н.р.= — 40  ^оС).

2. Тепловые нагрузки, отличные от расчетных, для систем отопления определяются по зависимости:

Q_о = Q_{о.р *} (t_в – t_н¹)/ (t_в – t_н.),

где t_н¹ – температура наружного воздуха, при которой определяется тепловая нагрузка системы отопления, ^оС.

3. Потери теплоты в разводящих т/сетях достигают в ряде случаев 10 – 15%. Эти потери можно ориентировочно определить по формуле:

Q_пот.= (1 — Δt_от./ Δt_к)_*100, %

где  Δt_от – среднее арифметическое значение перепада температур на вводе в здания, ^оС; Δt_к – перепад температур воды на выходном коллекторе котельной, ^оС.

Нормативные потери не должны превышать 6%. А у вас какие потери в тепловой сети? Здесь же можно прикинуть и условия распределения воды по отдельным зданиям (т.е. выявить причины неправильного распределения воды по участкам сети и  отдельным зданиям). Когда в обратной линии котельной температура воды выше значений полученных в отдельных домах, то это указывает на наличие перемычек из подающей линии в обратную в каком-либо тепловом пункте (через элеватор, регулятор температуры горячего водоснабжения). Регулирование расхода теплоты осуществляется по качественному графику, при этом расход воды остается постоянным, а меняется температура в прямой и обратной линиях. В котельных с развитой сетью разводящих теплопроводов нарушения графика могут быть вызваны большими потерями тепла. В небольших котельных температура воды на выходе из котлов и перепад температуры воды часто бывает меньше предусмотренного графиком. Объясняется это тем, что циркуляционные насосы устанавливаются с большой, чем требуется производительностью (подачей), а это и приводит к завышенному количеству циркулирующей воды и перерасходу электроэнергии.

4. Пересчет расхода газа к нормальным метрам  (нм³) проводя т по формуле:

Q_н= Q_сч.*0,3855_*(Р_б +Р)/273+t, нм³.

где — Q_сч – расход газа по счетчику, м³/ч; Р_б – барометрическое давление, мм.рт.ст; Р – давление газа в месте установки счетчика газа, мм.рт.ст; t – температура газа в месте установки счетчика газа, ^оС.

5. Рациональное, экономичное и безопасное сжигание газа. В различных энергетических установках зависит в первую очередь от правильного выбора и условий установки на агрегате газогорелочного устройства. Выбор соответствующей конструкции газовой горелки не всегда будет удачным, если при этом исходить только из параметров газа и требуемой тепловой нагрузки горелки, и не учитывать конструкцию топочного устройства т.е. горелка должна располагаться на достаточном расстоянии от труб; в экранированной топке может быть отрыв и потухание пламени при его преждевременном соприкосновении с водогрейными трубами, что вызывает необходимость подачи вторичного воздуха в зону горения. Горки из кирпича не только повышают полноту сгорания газа, но и стабилизируют процесс горения. Все элементы горелки связаны между собой определенными соотношениями, полученными на основании расчета и практических данных.

6. Точка росы. Точкой росы называется температура до которой необходимо охладить воздух или продукты сгорания (уходящие дымовые газы), чтобы водяные пары, которые находятся в них, достигли состояния насыщения и выделились в виде росы. Температура точки росы для продуктов сгорания природного газа составляет 53 — 56 ^оС. То есть температура воды на входе в экономайзер (котел) должна быть на 5-10 ^оС выше температуры точки росы уходящих газов т.е.

t_обр.=(53-56) +5 =58-61 ^оС.

При конденсации водяного пара из дымовых газов происходит кислотная коррозия хвостовых поверхностей нагрева, в основном экономайзера и задней трубной решетки. Для котлов типа «Турботерм» кислотная коррозия не характерна, так-как нет в уходящих газах сернистых соединений. Для данных котлов характерна кислородная коррозия при конденсации водяных паров. Содержание в уходящих газах оксида азота NO на образование каких-либо кислот не влияет т.к. он практически не растворяется в воде.

7. Сечение газохода (дымохода) определяется по формуле:

F=0,33_* Q_{к *}h^1/2, мм².

 где Q_к – максимальная производительность котла, Вт; h – высота дымовой трубы от колосниковой решетки до устья, м. При Q_к равной до 25кВт необходима тяга от 1,7 Па и выше и сечение дымохода не менее 130×250 мм.

8. Диаметр отверстия диафрагмы d_д, мм. определяется по формуле. Место установки диафрагмы и ее диаметр выбирают при наладке работы т/сети.

d_д = 10_*( G²/Δh_д)^1/4 , мм

где G² – расход воды через диафрагму, т/ч; Δh_д –­­ потеря напора в диафрагме, м.вод.ст.

9. Расчетная теплоотдача отопительных приборов

п.п	Тип прибора	Единица измерения	Теплоотдача, ккал/ч	Температура в помещении,оС
1.	Чугунный радиатор марки     М – 140, высотой 582мм	1 секция	134	18
2.	Радиатор алюминеевый “ТЕРМАЛ” Россия,высотой 531мм	1 секция	144	18
3.	Радиатор алюминеевый  Италия, высотой 500мм	1 секция	171	18
4.	Регистр dу=70 мм из одной трубы	1 п/м	171	18
5.	Регистр dу=70 мм из нескольких труб	1 п/м	137	18
1 Вт =0,86 ккал/ч

10. Взрывной клапан котла.  Площадь одного взрывного клапана должна быть не менее 0,05 м². Общая площадь рассчитывается из условия ≈ 0,025 м² клапана на 1м³ объема топки.

11. Коэффициент полезного действия брутто (без учета тепла на собственные нужды).   Для газового котла к.п.д. равен 90%. Потери тепла с уходящими газами q₂ = 7%; от химического недожога q₃ = 0,5%; в окружающую среду от охлаждения обмуровки q₂ = 2,5%. Расход тепла на собственные нужды котла принимается в размере от 0,5% до 1% т.е. коэффициент полезного действия нетто (с учетом тепла на собственные нужды) котла будет равен порядка 89%. Основные пути снижения тепловых потерь:

• снижение q₂ – это поддержание оптимального коэффициента избытка воздуха в топке и снижение присосов наружного воздуха в газоходах котла; содержание в чистоте наружных и внутренних поверхностей труб; установка экономайзеров ( увеличение к.п.д. на 3-4%);
• снижение q₃ – это хорошее смесеобразование в горелочном устройстве и подача необходимого количества воздуха для полного горения; автоматическое регулирование процесса горения; работа по режимным картам;
• снижение q₅ – это хорошая изоляция; забор воздуха вблизи наружных поверхностей котла т.е. там где он наиболее теплый.

12. Коэффициент избытка воздуха α  — это отношение действительного расхода воздуха на горение V_в^д к его теоретическому значению V_в^о. Значение его зависит от вида сжигаемого топлива, конструкции горелочного и топочного устройства и обычно находится в пределах 1,05 – 1,5. Величина  коэффициент избытка воздуха во многом определяет экономичность процесса горения. Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах будет больше на величину присосов, которые также нормируются и составляют примерно 0,2 т.е. α _ух.= α _т +Σ ∆ α _прис. =1,05+0,2 =1,25. Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах можно определить по кислородной формуле, для этого надо знать содержание кислорода в уходящих газах. α _ух.= 21/21-О_{2 ух.}

13. Гидравлическое сопротивление котла нормируется и составляет порядка  0,5 – 1,0 кгс/см². Увеличение сопротивления, при постоянном расходе воды через котел, говорит о том, что внутренняя поверхность труб забита накипью.

14. Температура уходящих газов может служить индикатором чистоты как наружных, так и внутренних поверхностей нагрева. Увеличение температуры говорит о том, что пора чистить трубы.

15. Скорость воды в трубах газового котла должна поддерживаться в приделах 1 – 1,5 м/с, это способствует меньшему отложению солей жесткости на внутренних поверхностях нагрева а также исключает парообразование в трубах (в последнем случае процесс отложения солей идет лавинообразно) т.е. снижать расход воды через котел ниже минимального-допустимово (паспортного) не желательно. На котле также должна быть предусмотрена защита по аварийному  отключению котла при снижении расхода ниже допустимого.

16. Нормативный недогрев воды в котле до температуры насыщения равен 25 – 30 ^оС. Определим температуру насыщения (парообразования) воды т.е. при каком давлении должен работать котел и при этом соблюдался нормативный недогрев воды. Наши котлы работают с температурой нагрева воды не более 115^оС, прибавим к этой температуре нормативный недогрев-30^оС и получим температуру равную 145^оС. Если учесть, что вода в трубах нагревается неравномерно, разница составляет 5-10^оС, то искомая температура будет равна 155^оС. По таблице В.П.Вукаловича «Теплофизические свойства воды и водяного пара» определяем абсолютное давление, которое соответствует этой температуре насыщения – оно равно 5,5 кгс/см². Поскольку абсолютное давление равно сумме избыточного (Р_изб.) и барометрического (Р_бар.) т.е. Р_абс. = Р_изб.+ Р_бар, то избыточное давление в котле должно быть равно  Р_изб = Р_абс. — Р_бар.= 5,5-1=4,5 кгс/см². Манометр на котле показывает избыточное давление и красная черта должна быть установлена на отметке не ниже 4,5 кгс/см².

17. Тепловая мощность 1МВт = 0,86 Гкал; 1Гкал = 1,163 МВт.

18. Единицы давления 1 кгс/см² = 10м.вод.ст.  1мм.вод.ст.=10Па.

19. Газоопасными считаются работы, которые выполняются в загазованной среде или при которых возможен выход газа (признак загазованности – запах одаранта). Работы выполняются по наряду допуску, состав бригады не менее 2-ух человек.

20. Длина шланговых противогазов не более 12-15 м.

21. Температура на поверхности изолированных участков не должна превышать 55^оС (допускается изоляция поверхностей нагрева участками) при наружной температуре не более 25^оС.

22. Манометры поверяются 1 раз в год Госповерителем. На предприятии проверяются манометры через 6 месяцев с записью в специальном журнале и 1 раз в смену оператором. Класс точности применяемых манометров должен быть не менее 2,5.

23. Работа насоса на закрытую задвижку допускается не более 2-3 минут. В противном случае насос может перегреться (запариться).

24. При повышении нагрузки необходимо:

• при работе на газе: — увеличить подачу газа; увеличить подачу воздуха, отрегулировать разряжение в топке согласно режимной карты;
• при работе на мазуте(жидком топливе): — увеличить тягу; увеличить подачу воздуха; увеличить подачу мазута. При снижении нагрузки последовательность данных операций производится в обратном порядке.

25. Газопроводы в зависимости от давления газа подразделяются на:

• низкого давления Р_газ до 0,05 кгс/см² (),005 МПа);
• среднего давления Р_газ.= 0,05-3 кгс/см² (0,005-3,0 МПа);
• высокого давления Р_газ.= 3-12 кгс/см² (0,3-1,2МПа). Котельные с расходом газа до 250м³/ч работают на газе низкого давления, при расходе газа более 250 м³/ч – на среднем.

26. Диаметр продувочных газопроводов и газопроводов безопасности котельной должен быть не менее 20 мм.

27. Предохранительно — запорный клапан ПЗК газорегуляторного пункта  ГРП газорегуляторной установки  (ГРУ) настраивается:

• верхний предел Р^ПЗК_настр. ≤ 1,25 Р_раб (проверка 1 раз в 3 месяца), нижний предел определяется паспортными данными горелки.

28. Предохранительно – сбросной клапан ПСК газорегуляторного пункта  ГРП газорегуляторной установки  (ГРУ) настраивается:

• верхний предел Р^ПСК_настр. ≤ 1,15  Р_раб. (проверка 1 раз в 3 месяца)_.

29. Напор (тягу) создаваемый дымовой трубой определяют по формуле:

Н_тр.= Н_*g _* (ρ_в – ρ_г), Па

где Н – высота дымовой трубы, м; g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с²; ρ_в, ρ_г – плотности наружного воздуха и газов в дымовой трубе. Напор, создаваемый дымовой трубой при естественной тяге, всегда должен быть больше суммы газовых сопротивлений всех элементов котельной установки. Плотность воздуха при температуре 20^оС и давлении 760 мм.рт.ст. равна 1,2049 кг/м³. Плотность дымовых газов при температуре 120^оС равна 0,8985 кг/м³. Самостоятельно определите тягу создаваемую вашей дымовой трубой.

30. Теплота продуктов сгорания в котельных установках передается нагреваемой воде, пороводяной смеси, пару, воздуху за счет теплового излучения (радиации), конвекции и теплопроводности.

31. Коэффициент рабочего регулирования горелки К_р.р это отношение ее номинальной тепловой мощности к минимальной рабочей тепловой мощности. Коэффициент рабочего регулирования горелок зависит от их конструкции и  колеблется от 2 до5. Чем он больше, тем лучше.

К_р.р= Р_г.ном / Р_{г.мин.раб}

32. Котел с уравновешанной тягой – котел, в котором давление в топке или начале газохода поддерживается близким к атмосферному совместной работой дымососа и вентилятора. Величина разряжения в топке S_т =2-3 мм.вод.ст. (20-30 Па).

33. Для сгорания 1м³ газа необходимо ≈ 10м³ воздуха.

34. Кратность циркуляции К_цир для парового котла – это отношение расхода жидкости к паропроизводительности данного контура. К_цир = 8-50. Для прямоточного котла К_цир = 1.

35. При неполном сгорании выделяется СО (угарный газ), который вызывает отравление.

36. Нарушение тяги связано со следующими причинами: увеличение подсосов воздуха в топку и газоходы; появление в борове сырости в результате действия подпочвенных вод или подъема канализационных вод при неисправности канализации; неисправности дымососа; ветровой подпор и «опрокидывание» тяги в результате воздействия ветра из-за недостаточной высоты трубы; частичное или полное обрушение газоходов; охлаждение уходящих дымовых газов ниже температуры точки росы.

37. Основные показатели природного газа:

• низшая теплота сгорания газа – 8400 ккал/м³;
• плотность газа – 0,73-0,85 кг/м³;
• температура воспламенения газа– это такая температура, при которой начинается горение топлива без влияния источника воспламенения – 645-700 ^оС;
• скорость распространения пламени – 0,67 м/с;
• границы взрываемости: до 5% —  не горит; от 5 до 15% —  взрывается; больше 15% — горит при подаче воздуха;
• для одоризации газа используют этилмеркаптан (С₂Н₅SН). Норма одоризации 16грамм на 1000м³ газа.

38. При наличии в воздухе 1% природного газа должен ощущаться его запах. При наличии в помещении более 20% газа, он вызывает удушье.

39. Ацетилен по отношению к метану более опасен т.к. приделы взрываемости у его шире (взрывается при концентрации от 2% до 82%).

40. Гидравлические испытания котлов проводятся пробным давлением равным:

• при Р_р не > 5 кгс/см² – Р_пр.=1,5 Р_р;
• при Р_р  > 5 кгс/см² – Р_пр.=1,25 Р_р;

41. Интервал регулирования давления в ГРП (ГРУ) равен +_— 10% от заданного давления.

42. Расход тепла вырабатываемого котлом можно определить как по прямому, так и по обратному балансу:

• по прямому балансу по формуле:

Q_к = с_*G_в* (t_к² — t_к¹)_*10³ = 1_*25_* (95 — 70)_*10³ =625000ккал/ч

где с – теплоемкость воды, с = 1ккал/кг_*^оС; G_в – расход воды через котел, т/ч; t_к² – температура нагрева воды в котле, ^оС; t_к¹ – температура воды поступающей в котел, ^оС.

• по обратному балансу по формуле:

Q_к = В_г*Q_н^р_* η_к^бр =  84_*8300_*0,9 = 627480  ккал/ч

где В_г – расход сжигаемого газа, н.м³/ч; Q_н^р – низшая теплотворная способность газа, ккал/м³; η_к^бр – коэффициент полезного действия котла брутто. Разница в определении выработанного тепла должна составлять не более 0,5%. Если больше, то надо искать причину – это могут быть неправильные измерения или вычисления.

43. Основные технико-экономические показатели:

• себестоимость вырабатываемого тепла:

С = ΣЭ/ Q_выр.^год, руб/Гкал (≈ 600 руб/Гкал)

• удельный расход условного топлива на выработку !Гкал тепла:

в_усл.=В_усл^год / Q_выр.^год, кг.усл.т/Гкал (≈ 165 кг.усл.т/Гкал).

Дополнительным вопросам экзаменационной комиссии, перед квалификационным экзаменом, всегда уделяется самое пристальное внимание.