Sistem pasokan panas - tertutup dan terbuka: kelebihan dan kekurangan. Sistem pemanas terbuka dan tertutup - kelebihan dan kekurangan dibandingkan

Klasifikasi dan prospek pengembangan sistem pasokan panas

Intensifikasi penggunaan sumber daya energi di negara kita disertai dengan peningkatan konsumsi panas perusahaan industri di berbagai sektor ekonomi nasional, yang saat ini menyumbang sekitar 56% dari total keseimbangan negara. Pasokan panas dalam beberapa kasus memiliki biaya total melebihi 50% dari total biaya produksi. Mereka sering ditentukan tidak begitu banyak oleh biaya sumber daya energi yang digunakan, tetapi oleh sistem pasokan panas yang sesuai.

Sistem pasokan panas dibuat dengan mempertimbangkan jenis dan parameter pembawa panas, konsumsi panas maksimum per jam, perubahan konsumsi panas dari waktu ke waktu (siang hari, tahun), dan juga mempertimbangkan cara pembawa panas digunakan oleh konsumen.

Sumber panas berikut digunakan dalam sistem pasokan panas: CHPP, KES, rumah boiler distrik (sistem terpusat); grup (untuk grup perusahaan, area perumahan) dan ruang ketel individu; PLTN, ATES, SPP, serta sumber uap dan air panas bumi; sumber energi sekunder (terutama di metalurgi, kaca, semen dan perusahaan lain di mana proses suhu tinggi mendominasi).

Pasokan panas adalah fitur pasokan panas domestik. Pasokan panas dari semua CHPP di negara kita menyediakan sekitar 40% energi panas yang dikonsumsi di industri dan utilitas publik. Di CHPP domestik baru, unit turbin kogenerasi dengan kapasitas unit hingga 250 MW sedang dipasang, prasyarat sedang dibuat untuk pengembangan jaringan pemanas di mana air superheated dengan suhu 440 - 470 K akan digunakan sebagai pembawa panas ATES juga berkontribusi pada pengembangan lebih lanjut dari pemanasan distrik (terutama di bagian Eropa negara itu) dengan solusi simultan isu yang berkaitan dengan lingkungan. Pembangunan pabrik CHP layak secara ekonomi jika beban panas melebihi 6.000 GJ/jam. Dalam kondisi ini, reaktor serial dapat digunakan. Untuk kapasitas yang lebih kecil, disarankan untuk menggunakan boiler pemanas nuklir.

Tergantung pada jenis pembawa panas, sistem pasokan panas dibagi menjadi sistem air (terutama untuk pasokan panas ke konsumen musiman panas dan air panas) dan uap (terutama untuk suplai panas proses, ketika pembawa panas suhu tinggi diperlukan).

Menentukan jenis, parameter, dan jumlah pembawa panas yang diperlukan yang dipasok ke konsumen panas, sebagai suatu peraturan, merupakan tugas multivariat yang diselesaikan sebagai bagian dari optimalisasi struktur dan parameter. skema umum perusahaan, dengan mempertimbangkan indikator teknis dan ekonomi umum (biasanya diberikan biaya), serta standar sanitasi dan keselamatan kebakaran.

Praktik suplai panas telah menunjukkan angka manfaat air sebagai pembawa panas, dibandingkan dengan uap: suhu air dalam sistem pasokan panas sangat bervariasi (300 - 470 K), panas digunakan lebih penuh di CHPP, tidak ada kehilangan kondensat, lebih sedikit panas yang hilang dalam jaringan, pembawa panas memiliki kapasitas penyimpanan panas.

Pada saat yang sama, sistem pemanas air memiliki yang berikut: batasan : konsumsi listrik yang signifikan diperlukan untuk memompa air; ada kemungkinan kebocoran air dari sistem saat terjadi kecelakaan; kepadatan pendingin yang tinggi dan sambungan hidraulik yang kaku antara bagian-bagian sistem menyebabkan kemungkinan kerusakan mekanis pada sistem jika melebihi tekanan yang diizinkan; suhu air mungkin lebih rendah dari pengaturan proses.

Uap memiliki tekanan konstan 0,2 - 4 MPa dan suhu yang sesuai (untuk uap jenuh), serta entalpi spesifik yang besar (beberapa kali) dibandingkan dengan air. Saat memilih uap atau air sebagai pembawa panas, berikut ini diperhitungkan. Saat mengangkut uap, ada kehilangan tekanan dan panas yang besar, sehingga sistem uap diperlukan dalam radius 6-15 km, dan sistem pemanas air memiliki jangkauan 30-60 km. Pengoperasian pipa uap yang diperluas sangat sulit (kebutuhan untuk mengumpulkan dan memompa kondensat, dll.). Selain itu, sistem uap memiliki biaya satuan yang lebih tinggi untuk pembangunan pipa uap, ketel uap, biaya komunikasi dan operasi dibandingkan dengan sistem pemanas air.

Area aplikasi sebagai pendingin udara panas (atau campurannya dengan produk pembakaran bahan bakar) terbatas pada beberapa instalasi teknologi, misalnya, pengering, serta sistem ventilasi dan pendingin udara. Jarak di mana disarankan untuk mengangkut udara panas sebagai pembawa panas tidak melebihi 70-80 m Untuk menyederhanakan dan mengurangi biaya pipa dalam sistem pasokan panas, disarankan untuk menggunakan satu jenis pembawa panas.

Jenis sistem pemanas

PADA ekonomi Nasional negara menggunakan sejumlah besar jenis sistem pemanas yang berbeda.

Menurut metode memasok pendingin, sistem pasokan panas dibagi menjadi: tertutup , di mana pendingin tidak dikonsumsi dan tidak diambil dari jaringan, tetapi hanya digunakan untuk mengangkut panas, dan membuka , di mana pendingin diambil seluruhnya atau sebagian dari jaringan oleh konsumen. Sistem air tertutup dicirikan oleh stabilitas kualitas pembawa panas yang dipasok ke konsumen (kualitas air sebagai pembawa panas dalam sistem ini sesuai dengan kualitas keran air); kesederhanaan kontrol sanitasi instalasi pasokan air panas dan kontrol keketatan sistem. Ke kekurangan sistem tersebut mencakup kompleksitas peralatan dan pengoperasian input ke konsumen; korosi pipa karena masuknya air keran yang tidak mengalami deaerasi, kemungkinan penskalaan dalam pipa.

PADA membuka sistem pemanas air dapat menggunakan skema pipa tunggal dengan sumber daya termal tingkat rendah; mereka memiliki daya tahan input peralatan yang lebih tinggi kepada konsumen. Ke kekurangan sistem perairan terbuka harus mencakup kebutuhan untuk meningkatkan kapasitas instalasi pengolahan air, yang diperhitungkan untuk mengimbangi aliran air yang diambil dari sistem; ketidakstabilan indikator sanitasi air, memperumit kontrol sanitasi dan kontrol keketatan sistem.

Tergantung pada jumlah pipa (pipa panas) yang mentransfer pendingin dalam satu arah, sistem pasokan panas pipa tunggal dan multi-pipa dibedakan. Secara khusus, sistem pemanas air dibagi menjadi sistem satu, dua, tiga dan multi-pipa, dan sesuai dengan jumlah minimum pipa, mungkin ada sistem satu pipa terbuka dan sistem dua pipa tertutup.

Beras. 1. Skema sistem pasokan panas:

a - satu tahap; b - dua tahap; 1 - jaringan pemanas; 2 - pompa jaringan; 3 - pemanas pemanas; 4 - ketel puncak; 5 - titik pemanasan lokal; 6 - titik pemanas sentral

Menurut jumlah pipa uap paralel, sistem uap adalah pipa tunggal dan dua pipa. Dalam kasus pertama, uap pada tekanan yang sama disuplai ke konsumen melalui pipa uap umum, yang memungkinkan pasokan panas jika beban termal tetap konstan sepanjang tahun dan gangguan dalam pasokan uap dapat diterima. Dengan sistem dua pipa, perlu untuk memasok pelanggan dengan uap dari berbagai tekanan tanpa henti di bawah beban termal variabel.

Menurut metode penyediaan energi panas, sistem dapat: satu tahap dan multi-tahap (Gbr. 1).

Dalam skema satu tahap, konsumen panas terhubung langsung ke jaringan panas / menggunakan titik panas lokal atau individu 5. Dalam skema multi-tahap, 6 titik panas pusat (atau kontrol dan distribusi) ditempatkan di antara sumber panas dan konsumen. Titik-titik ini dirancang untuk memperhitungkan dan mengatur konsumsi panas, distribusinya melalui sistem lokal konsumen dan persiapan pendingin dengan parameter yang diperlukan. Mereka dilengkapi dengan pemanas, pompa, perlengkapan, instrumentasi. Selain itu, kondensat terkadang dibersihkan dan dipompa pada titik-titik tersebut.

Preferensi diberikan pada skema dengan titik pemanas sentral / kelompok penyajian bangunan 5 (Gbr. 2). Dengan sistem pasokan panas multi-tahap, biaya konstruksi, operasi, dan pemeliharaannya berkurang secara signifikan karena penurunan (dibandingkan dengan sistem satu tahap) dalam jumlah pemanas lokal, pompa, pengontrol suhu, dll.

Sistem pasokan panas memainkan peran penting dalam fungsi normal perusahaan industri. Mereka memiliki sejumlah fitur khusus.

Sistem air tertutup dua pipa untuk pasokan air panas dengan pemanas air (Gbr. 3, a) tersebar luas di pasokan panas konsumen homogen (pemanas, sistem ventilasi yang beroperasi dalam mode yang sama, dll.). Air dikirim ke konsumen panas melalui pipa pasokan 2, air keran dipanaskan di penukar panas 5 dan, setelah pendinginan, melalui pipa kembali 1 memasuki CHP atau ruang ketel. Air keran yang dipanaskan disuplai ke konsumen melalui keran 4 dan ke akumulator 3 air panas, yang dirancang untuk memperlancar fluktuasi aliran air. Dalam sistem pasokan panas terbuka (Gbr. 3, b), untuk pasokan air panas, air langsung digunakan, benar-benar habis (deaerasi, dilunakkan) di CHP, dan oleh karena itu sistem pengolahan dan kontrol air menjadi lebih rumit, biayanya meningkat. Air dalam sistem pasokan air panas dua pipa dengan jalur sirkulasi (dari CHP atau rumah boiler) disuplai melalui pipa panas 2, dan air kembali diumpankan melalui pipa panas 1. Air masuk ke mixer 6 melalui pipa, dan dari ke akumulator 3 dan melalui keran 4 untuk memanaskan konsumen. Untuk mengecualikan kemungkinan masuknya air dari pipa suplai 2 langsung ke pipa panas balik 1 melalui pipa 8, a katup periksa 7.

Beras. 2. Skema sistem pasokan panas dengan titik pemanas sentral:

1 - titik pemanas sentral; 2 - dukungan tetap; 3 - jaringan pemanas; 4 - Kompensator berbentuk U; 5 - bangunan

Dalam skema pasokan panas uap dengan pengembalian kondensat (Gbr. 4), uap dari CHP atau rumah boiler disuplai melalui pipa uap 2 untuk memanaskan konsumen 3 dan mengembun. Kondensat melalui perangkat khusus-perangkap kondensat 4 (menyediakan saluran hanya kondensat) memasuki tangki 5, dari mana ia kembali ke sumber panas melalui pipa 1 dengan pompa kondensat 6. Jika tekanan dalam pipa uap lebih rendah dari yang dibutuhkan oleh konsumen teknologi, maka dalam beberapa kasus ternyata aplikasi yang efektif kompresor 7.

Kondensat tidak dapat dikembalikan ke sumber panas, tetapi digunakan oleh konsumen. Skema jaringan panas dalam kasus seperti itu disederhanakan, namun, di CHPP atau di rumah boiler ada kekurangan kondensat, yang membutuhkan biaya tambahan untuk dihilangkan.

Beras. 3. Dua pipa sistem pengairan pasokan air panas:

a - ditutup dengan pemanas air; b - buka

Beras. Fig. 4. Skema uap pasokan panas. 5. Skema suplai panas dengan ejector

Sistem pasokan air panas mungkin memiliki pemanas jet (Gbr. 5). Air keran disuplai melalui saluran 2 ke pemanas 3 dan kemudian ke tangki ekspansi-akumulator 4. Uap memasuki tangki yang sama dari saluran uap 1 melalui katup 6, yang menyediakan pemanas air tambahan selama gelembung uap. Dari tangki 4, air diarahkan untuk memanaskan konsumen 5. Skema termal sistem pasokan panas dikembangkan dengan mempertimbangkan persyaratan teknologi produksi, tunduk pada penggunaan panas sepenuhnya dan memastikan perlindungan lingkungan.

Dalam sistem pasokan panas terbuka, air yang disiapkan di unit boiler tidak hanya berfungsi sebagai pembawa panas, tetapi juga memenuhi kebutuhan pasokan air panas, yaitu, air diambil langsung dari pipa jaringan pemanas tanpa pemanas perantara. Besarnya air make-up dalam hal ini ditentukan oleh hilangnya air di jaringan, di ruang boiler (2 - 2,5% dari konsumsi air jaringan) dan konsumsi air untuk kebutuhan pasokan air panas. Untuk menyamakan jadwal beban harian untuk pasokan air panas, direncanakan untuk memasang tangki penyimpanan, yang volumenya 9 kali lebih besar dari konsumsi air harian rata-rata per jam untuk pasokan air panas.

Diagram termal utama dari rumah boiler pemanas dengan sistem pasokan panas dua pipa terbuka ditunjukkan pada gambar. 7.9. Mode termal dan hidrodinamik dari unit boiler pemanas air, pengolahan air untuk pengolahan air dingin, unit resirkulasi (jalur SD) dan jembatan pencampuran AB, membuat vakum di deaerator vakum HP mirip dengan yang dipertimbangkan sebelumnya. Panas dihilangkan dengan uap masalah D digunakan untuk memanaskan air lunak dalam pendingin uap T3.

Dari deaerator vakum, suplai air masuk secara gravitasi ke tangki air deaerator BD, dari mana ia diumpankan oleh pompa transfer PN ke tangki penyimpanan BA. Biasanya setidaknya dua tangki logam dipasang, permukaan bagian dalam yang dilindungi oleh lapisan anti-korosi, dan permukaan luar dengan isolasi termal. Dari tangki penyimpanan BA, air diambil oleh PPN pompa make-up dan disuplai ke jaringan pemanas.

Pengoperasian jaringan pemanas dalam mode pemanasan musim dingin. Air dari pipa balik dengan tekanan 0,2 - 0,4 MPa disuplai ke manifold hisap dari pompa jaringan SN. Air juga disuplai di sana dari pompa make-up melalui saluran KN(garis KL dan EF diblokir oleh katup), serta air dingin dari penukar panas air lunak T2 dan air mentah T1 (Gbr. 7.9)

Beras. 7.9. diagram sirkuit memanaskan ruang ketel dengan dua pipa terbuka
sistem pemanas

Air jaringan kembali dipompa oleh pompa jaringan CH ke dalam unit boiler air panas KA, di mana dipanaskan hingga suhu 150 ° C, dan di outlet boiler dibagi menjadi tiga aliran: ke dalam jaringan pemanas , untuk daur ulang dan untuk kebutuhan rumah boiler sendiri, yang meliputi konsumsi air:

untuk industri minyak,

untuk pemanasan air hingga 70 °C dalam deaerator vakum,

pada penukar panas T2 untuk memanaskan hingga 65 ° C air lunak,

pada penukar panas T1 untuk memanaskan hingga 30 ° C air sumber .

Air dingin dari penukar panas T1 dan T2 memasuki manifold hisap dari pompa jaringan SN. Aliran air melalui unit ketel air panas ditentukan untuk mode musim dingin maksimum dan, menurut kondisi operasi, diambil konstan dalam berbagai mode.

Suhu air yang masuk ke sistem pemanas dan ventilasi konsumen, ~ 95 °C, dapat disesuaikan dengan simpul lift E dengan mencampurkan air jaringan langsung dengan aliran balik dari sistem pemanas.

Konsumsi air panas rata-rata per jam yang dipasok ke konsumen per hari adalah nilai yang dihitung, konstan dan tidak bergantung pada musim. Dalam mode musim dingin maksimum, konsumen DHW, langsung ke keran air, menerima air jaringan kembali dari sistem pemanas dan ventilasi. Dalam mode operasi lain selama periode pemanasan, suhu air jaringan kembali turun di bawah suhu yang dinormalisasi untuk pasokan air panas, oleh karena itu, di unit persiapan air panas S ke air jaringan kembali melalui pengontrol suhu RTG, dicampur jumlah yang dibutuhkan air jaringan langsung.

Sebagian air (5 - 10% dari konsumsi konsumen) melewati rel handuk yang dipanaskan, mendingin hingga suhu 40 - 45 ° C dan melalui jalur sirkulasi pompa sirkulasi CH dikembalikan ke pipa kembali dari sistem pemanas.

Saat bekerja selama periode pemanasan, harus diperhitungkan bahwa karena konsumsi air yang tinggi melalui unit pengolahan air, air make-up disuplai ke pipa balik dan air pemanas bekas (unit M dan N) dicampur dengan air jaringan balik dan secara signifikan mengubah suhu aliran. Setelah menghitung suhu akhir aliran, laju aliran pendingin ditentukan di sepanjang jalur resirkulasi dan melalui jembatan pencampur.

Pada tahap akhir, kebenaran perhitungan mode operasi sirkuit termal dikontrol dengan memeriksa kepatuhan nilai konsumsi panas untuk kebutuhan sendiri yang diterima dan diperoleh sebagai hasil dari perhitungan dan total keluaran panas dari rumah ketel. Jika perbedaan melebihi 2%, perhitungan diulang.

Pengoperasian sirkuit termal dalam mode musim panas. Kehadiran di tangki penyimpanan air make-up dalam jumlah dan suhu yang sesuai dengan tujuan pasokan air panas memungkinkan di musim panas, tanpa adanya beban pemanasan dan ventilasi, untuk memasok air ini langsung ke jaringan pemanas. . Melalui pipa balik, hanya air yang bersirkulasi dari sistem pasokan air panas lokal yang akan kembali ke ruang ketel, yang dikirim melalui unit E ke tangki akumulator BA di sepanjang jalur EF.

Jadi, dalam periode musim panas unit ketel air panas terputus dari jaringan pemanas di lokasi NE kembali pipa dan di situs BL pipa pasokan. Air untuk pasokan air panas akan disuplai ke pipa pasokan sistem pemanas langsung dari tangki akumulator BA melalui saluran KL pompa rias, yang dalam hal ini disebut "musim panas" (baris KN pada saat yang sama ditutup dengan katup).

Unit boiler di musim panas dihidupkan hanya untuk beban q sn, dan aliran air melalui unit boiler adalah jumlah dari aliran air pemanas , memasuki penukar panas T1, T2 dan deaerator vakum HP. Oleh karena itu, dengan porsi beban pasokan air panas rumah boiler yang rendah (0,25 - 0,3) di musim panas, jumlah unit boiler dikurangi menjadi satu.

Topik 6 Sistem suplai panas

Klasifikasi sistem pasokan panas.

Skema termal sumber panas.

Sistem air.

Sistem uap.

Sistem udara.

Pilihan pembawa panas dan sistem suplai panas.

Klasifikasi sistem suplai panas (ST)

Sistem suplai panas (ST) adalah satu set sumber panas, perangkat untuk transportasi panas (jaringan panas) dan konsumen panas.

Sistem suplai panas (ST) terdiri dari bagian-bagian fungsional berikut:

Sumber produksi energi panas (boiler house, CHPP);

Mengangkut perangkat energi panas ke tempat (jaringan panas);

Perangkat yang mengkonsumsi panas yang mentransfer energi panas ke konsumen (radiator pemanas, pemanas).

Sistem suplai panas (ST) dibagi menjadi:

1. Di tempat pembangkitan panas di:

terpusat dan terdesentralisasi.

Dalam sistem terdesentralisasi Sumber panas dan unit pendingin konsumen digabungkan dalam satu unit atau berdekatan satu sama lain, sehingga tidak diperlukan perangkat khusus untuk pengangkutan panas (jaringan pemanas).

Dalam sistem terpusat Sumber dan konsumen pasokan panas secara signifikan dihilangkan satu sama lain, sehingga panas ditransfer melalui jaringan pemanas.

Sistem terdesentralisasi pasokan panas dibagi menjadi: individu dan lokal .

PADAindividu sistem, pasokan panas setiap kamar disediakan dari sumber sendiri yang terpisah (kompor atau pemanas apartemen).

PADAlokal sistem, pemanasan semua bangunan gedung disediakan dari sumber umum yang terpisah (boiler rumah).

terpusat Pasokan panas dapat dibagi menjadi:

- untuk grup - pasokan panas dari satu sumber sekelompok bangunan;

- regional - pasokan panas dari satu sumber distrik kota;

- perkotaan - pasokan panas dari satu sumber ke beberapa distrik kota atau bahkan kota secara keseluruhan;

- antar kota - pasokan panas dari satu sumber beberapa kota.

2. sesuai dengan jenis pendingin yang diangkut :

uap, air, gas, udara;

3. Menurut jumlah pipa untuk mentransfer cairan pendingin ke:

- satu, dua dan multi-pipa;

4. menurut metode menghubungkan sistem pasokan air panas ke jaringan pemanas:

-tertutup(air untuk pasokan air panas diambil dari pasokan air dan dipanaskan dalam penukar panas dengan air jaringan);

- membuka(air untuk pasokan air panas diambil langsung dari jaringan pemanas).

5. menurut jenis konsumen panas untuk:

- komunal - rumah tangga dan teknologi.

6. sesuai dengan skema untuk menghubungkan instalasi pemanas ke:

-bergantung(pendingin yang dipanaskan dalam generator panas dan diangkut melalui jaringan pemanas masuk langsung ke perangkat yang memakan panas);

-mandiri(pendingin yang bersirkulasi melalui jaringan pemanas di penukar panas memanaskan pendingin yang bersirkulasi dalam sistem pemanas.

Gambar 6.1 - Skema sistem suplai panas

Saat memilih jenis pendingin, perlu mempertimbangkan indikator sanitasi dan higienis, teknis, ekonomi dan operasionalnya.

gasterbentuk selama pembakaran bahan bakar, mereka memiliki suhu dan entalpi tinggi, namun, pengangkutan gas memperumit sistem pemanas dan menyebabkan kehilangan panas yang signifikan. Dari sudut pandang sanitasi dan higienis, saat menggunakan gas, sulit untuk memastikan suhu yang diijinkan elemen pemanas. Namun, karena dicampur dalam proporsi tertentu dengan udara dingin, gas dalam bentuk campuran gas-udara sekarang dapat digunakan di berbagai instalasi teknologi.

Udara- pendingin yang mudah dipindahkan, digunakan dalam sistem pemanas udara, memungkinkan Anda untuk mengatur suhu konstan di dalam ruangan dengan cukup sederhana. Namun, karena kapasitas panas rendah(sekitar 4 kali lebih sedikit dari air), massa udara yang memanaskan ruangan harus signifikan, yang mengarah pada peningkatan yang signifikan dalam dimensi saluran (pipa, saluran) untuk pergerakannya, peningkatan resistensi hidrolik dan konsumsi energi untuk angkutan. Oleh karena itu, pemanas udara perusahaan industri dilakukan baik dikombinasikan dengan sistem ventilasi, atau dengan memasang instalasi pemanas khusus di toko ( tirai udara dll.).

Uapselama kondensasi dalam perangkat pemanas (pipa, register, panel, dll.) mengeluarkan sejumlah besar panas karena tinggi panas spesifik transformasi. Oleh karena itu, massa uap pada beban termal tertentu berkurang dibandingkan dengan pendingin lainnya. Namun, ketika uap digunakan, suhu permukaan luar perangkat pemanas akan lebih tinggi dari 100 ° C, yang mengarah pada sublimasi debu yang mengendap di permukaan ini, hingga pelepasan di tempat zat berbahaya dan penampilan bau tidak sedap. Selain itu, sistem uap merupakan sumber kebisingan; diameter pipa uap cukup signifikan karena volume spesifik uap yang besar.

Airmemiliki kapasitas dan kepadatan panas yang tinggi, yang memungkinkan Anda untuk mentransfer jumlah besar panas jarak jauh dengan kehilangan panas rendah dan diameter pipa kecil. Suhu permukaan perangkat pemanas air memenuhi persyaratan sanitasi dan higienis. Namun, pergerakan air dikaitkan dengan biaya energi yang tinggi.

Sistem pemanas

pertanyaan

1. Konsep sistem suplai panas dan klasifikasinya.

2. Sistem terpusat pemanas dan elemennya.

3. Skema jaringan termal.

4. Peletakan jaringan termal.

1. Peralatan rekayasa terpadu untuk pemukiman pedesaan./A.B. Keatov, P.B. Meizels, I.Yu. Rubchak. – M.: Stroyizdat, 1982. – 264 hal.

2. Kocheva M.A. Peralatan teknik dan lansekap area terbangun: tutorial. - Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod. negara arsitek.-membangun. un.-t., 2003.-121 hal.

3. Jaringan teknik dan peralatan wilayah, bangunan dan lokasi konstruksi / I.A. Nikolaevskaya, L.P. Gorlopanova, N.Yu. Morozov; Di bawah. ed I.A. Nikolaevskaya. - M: Ed. pusat "Akademi", 2004. - 224 hal.

Konsep sistem suplai panas dan klasifikasinya

Sistem pemanas- agregat perangkat teknis, unit dan subsistem yang menyediakan: 1) persiapan pembawa panas, 2) transportasinya, 3) distribusi sesuai dengan permintaan panas oleh konsumen individu.

Sistem modern pasokan panas harus memenuhi persyaratan dasar berikut:

1. Kekuatan dan kekencangan pipa yang andal dan terpasang
fitting pada mereka pada suhu pendingin yang diharapkan di bawah tekanan operasi.

2. Tinggi dan stabil di bawah kondisi operasi, hambatan termal dan listrik, hambatan, serta permeabilitas udara rendah dan penyerapan air dari struktur isolasi.

3. Kemungkinan pembuatan di pabrik semua yang utama”
elemen pipa panas, diperbesar hingga batas yang ditentukan oleh jenis dan
kendaraan pengangkat tulang. Perakitan pipa panas di trek!
barang jadi.

4. Kemungkinan mekanisasi dari semua proses konstruksi dan instalasi yang padat karya.

5. Maintainability, yaitu kemampuan untuk menemukan penyebab dengan cepat
terjadinya kegagalan atau kerusakan dan penghapusan malfungsi dan konsekuensinya dengan melakukan perbaikan pada waktu tertentu.

Tergantung pada kapasitas sistem dan jumlah konsumen yang menerima energi panas darinya, sistem pasokan panas dibagi menjadi terpusat dan terdesentralisasi.

Energi panas dalam bentuk air panas atau uap diangkut dari sumber panas (pembangkit listrik termal (CHP) atau rumah boiler besar) ke konsumen melalui pipa khusus - jaringan pemanas.

Sistem suplai panas terdiri dari tiga elemen utama: generator, di mana ia diproduksi energi termal; pipa panas, melalui mana panas disuplai ke perangkat pemanas; peralatan pemanas, berfungsi untuk mentransfer panas dari pendingin ke udara ruangan yang dipanaskan atau udara dalam sistem ventilasi, atau air ledeng dalam sistem pasokan air panas.

Di pemukiman kecil, dua sistem pasokan panas terutama digunakan: lokal dan terpusat. Sistem sentral tidak khas untuk bangunan yang tidak lebih tinggi dari tiga lantai.

sistem lokal- di mana ketiga elemen utama terletak di ruangan yang sama atau di kamar yang berdekatan. Jangkauan sistem seperti itu terbatas pada beberapa ruangan berukuran kecil.

Sistem terpusat dicirikan oleh fakta bahwa generator panas dipindahkan dari bangunan yang dipanaskan atau konsumen pasokan air panas ke bangunan khusus. Sumber panas semacam itu dapat berupa rumah ketel untuk sekelompok bangunan, rumah ketel desa atau pembangkit listrik dan panas gabungan (CHP).

Sistem pemanas lokal meliputi: kompor bahan bakar padat, kompor dan pemanas gas, sistem air lantai atau apartemen dan listrik.

Pemanasan tungku pada bahan bakar padat. Kompor pemanas diatur dalam pemukiman dengan kepadatan panas rendah. Untuk alasan sanitasi-higienis dan pencegahan kebakaran, mereka hanya diperbolehkan untuk ditempatkan di gedung berlantai satu dan dua.

Desain oven dalam ruangan sangat beragam. Mereka mungkin berbagai bentuk dalam rencana, dengan permukaan luar yang berbeda dan dengan skema sirkulasi asap yang berbeda yang terletak di dalam tungku, di mana gas bergerak. Tergantung pada arah pergerakan gas di dalam tungku, saluran multi-putaran dan tungku tanpa saluran dibedakan. Pertama, pergerakan gas di dalam tungku terjadi melalui saluran yang terhubung secara seri atau paralel, dan kedua, pergerakan gas terjadi secara bebas di dalam rongga tungku.

bangunan volume kecil atau di bangunan tambahan kecil di lokasi industri yang jauh dari bangunan produksi utama. Contoh dari sistem tersebut adalah tungku, gas atau pemanas listrik. Dalam kasus ini, pembangkitan panas dan transfernya ke udara dalam ruangan digabungkan dalam satu perangkat dan ditempatkan di ruangan berpemanas.

sistem pusat Pasokan panas adalah sistem untuk memasok panas ke satu gedung dengan volume berapa pun, dari satu sumber panas. Sebagai aturan, sistem seperti itu disebut sistem pemanas bangunan yang menerima panas dari boiler yang dipasang di ruang bawah tanah gedung, atau ruang boiler yang berdiri sendiri. Boiler ini dapat mensuplai panas untuk ventilasi dan sistem air panas gedung ini.

terpusat sistem pasokan panas disebut ketika satu sumber panas (CHP atau rumah boiler distrik) memasok panas ke banyak bangunan. Berdasarkan jenis - sumber panas sistem pemanasan distrik dibagi menjadi pemanasan distrik dan pemanasan distrik. Dalam pemanasan distrik, sumber panasnya adalah rumah boiler distrik, dan dalam pemanasan distrik, CHP (gabungan panas dan pembangkit listrik).

Pembawa panas disiapkan di rumah boiler distrik (atau HEC). Pendingin yang disiapkan memasuki sistem pemanas dan ventilasi bangunan industri, publik dan perumahan melalui pipa. Dalam perangkat pemanas yang terletak di dalam gedung, pendingin mengeluarkan sebagian dari panas yang terakumulasi di dalamnya dan dikeluarkan melalui pipa khusus ke sumber panas. Pemanasan distrik berbeda dari pemanasan distrik tidak hanya dalam jenis sumber panas, tetapi juga dalam sifat produksi panas.

Pemanasan distrik dapat dicirikan sebagai pemanasan distrik berdasarkan: produksi gabungan termal dan energi listrik. Selain sumber panas, semua elemen lain dalam sistem pemanas distrik dan pemanas distrik adalah sama.

Menurut jenis pembawa panas, sistem pasokan panas dibagi menjadi dua kelompok - sistem pasokan panas air dan uap.

pendingin adalah media yang mentransfer panas dari sumber panas ke perangkat pemanas, ventilasi, dan sistem pasokan air panas yang memakan panas. Dalam sistem pasokan panas yang digunakan di negara kita untuk kota dan daerah perumahan, air digunakan sebagai pembawa panas. Di lokasi industri, di kawasan industri, air dan uap digunakan untuk sistem pemanas. Steam terutama digunakan untuk kebutuhan listrik dan teknologi.

Baru-baru ini, perusahaan industri mulai menggunakan pendingin tunggal - air yang dipanaskan hingga suhu yang berbeda, yang juga digunakan dalam proses teknologi. Penggunaan pembawa panas tunggal menyederhanakan skema pasokan panas, mengarah pada pengurangan biaya modal dan berkontribusi pada operasi berkualitas tinggi dan murah.

Pembawa panas yang digunakan dalam sistem pemanas distrik tunduk pada persyaratan sanitasi, teknis, ekonomi dan operasional. Persyaratan sanitasi dan higienis utama adalah bahwa pendingin apa pun tidak boleh memperburuk kondisi iklim mikro untuk orang-orang di ruang tertutup, dan untuk peralatan di gedung industri. Pendingin tidak boleh memiliki suhu tinggi, karena ini dapat menyebabkan suhu tinggi pada permukaan perangkat pemanas dan menyebabkan dekomposisi debu yang berasal dari organik dan memiliki efek yang tidak menyenangkan pada tubuh manusia. Suhu maksimum pada permukaan perangkat pemanas tidak boleh lebih tinggi dari 95-105 ° C di bangunan tempat tinggal dan umum; di gedung-gedung industri hingga 150 °C diperbolehkan.

Persyaratan teknis dan ekonomi untuk pendingin direduksi menjadi fakta bahwa ketika menggunakan satu atau lain pendingin, biaya jaringan pemanas di mana pendingin diangkut adalah yang terkecil, serta berat perangkat pemanas kecil dan konsumsi bahan bakar terendah untuk pemanas ruangan dipastikan.

Persyaratan operasional adalah bahwa pendingin memiliki kualitas yang memungkinkan penyesuaian sentral (dari satu tempat, misalnya, ruang ketel) dari keluaran panas sistem konsumsi panas. Kebutuhan untuk mengubah konsumsi panas dalam sistem pemanas dan ventilasi disebabkan oleh suhu luar ruangan yang bervariasi. Indikator operasional cairan pendingin juga mempertimbangkan masa pakai sistem pemanas dan ventilasi saat menggunakan satu atau beberapa cairan pendingin.

Jika kita membandingkan air dan uap menurut indikator utama yang tercantum, kita dapat mencatat keuntungan berikut.

Manfaat air: relatif suhu rendah air dan permukaan perangkat pemanas; kemungkinan pengangkutan air jarak jauh tanpa penurunan signifikan dalam potensi termalnya; kemungkinan pengaturan pusat keluaran panas dari sistem konsumsi panas; kemudahan koneksi sistem air untuk pemanasan, ventilasi, dan pasokan air panas ke jaringan pemanas; pelestarian kondensat uap pemanas di pembangkit listrik termal atau di rumah boiler distrik; jangka panjang layanan sistem pemanas dan ventilasi.

Keuntungan uap: kemungkinan menggunakan uap tidak hanya untuk konsumen panas, tetapi juga untuk kebutuhan daya dan teknologi; pemanasan cepat dan pendinginan cepat sistem pemanas uap, yang berharga untuk ruangan dengan pemanasan berkala; uap tekanan rendah(biasanya digunakan dalam membangun sistem pemanas) memiliki massa volumetrik rendah (sekitar 1650 kali lebih kecil dari massa volumetrik air); keadaan dalam sistem pemanas uap ini memungkinkan untuk mengabaikan tekanan hidrostatik dan menggunakan uap sebagai pembawa panas di gedung bertingkat; sistem pemanas uap, untuk alasan yang sama, dapat digunakan di medan yang paling tidak menguntungkan dari area pasokan panas; biaya awal yang lebih rendah dari sistem uap karena permukaan pemanas yang lebih kecil dan diameter pipa yang lebih kecil; kemudahan penyesuaian awal karena distribusi uap sendiri; tidak ada konsumsi energi untuk transportasi uap.

Kerugian dari steam, selain keuntungan air yang terdaftar, termasuk tambahan: peningkatan kehilangan panas oleh pipa steam karena temperatur steam yang lebih tinggi; Masa pakai sistem pemanas uap jauh lebih sedikit daripada sistem pemanas air karena korosi yang lebih intens. Permukaan dalam pipa kondensat.

Terlepas dari beberapa keuntungan dari uap sebagai pembawa panas, itu digunakan untuk sistem pemanas jauh lebih jarang daripada air, dan kemudian hanya untuk ruangan di mana orang tidak hadir untuk waktu yang lama. Kode dan peraturan bangunan memungkinkan pemanas uap digunakan di tempat komersial, pemandian, binatu, bioskop, dalam ruangan bangunan industri. Sistem uap tidak digunakan di bangunan tempat tinggal.

Dalam sistem pemanas udara dan ventilasi bangunan, di mana tidak ada kontak langsung uap dengan udara dalam ruangan, penggunaannya sebagai pendingin primer (pemanasan udara) diperbolehkan. Uap juga dapat digunakan untuk memanaskan air keran dalam sistem air panas.

©2015-2019 situs
Semua hak milik penulisnya. Situs ini tidak mengklaim kepengarangan, tetapi menyediakan penggunaan gratis.
Tanggal pembuatan halaman: 11-04-2016

Ini adalah sistem yang pendinginnya diisolasi dan bekerja secara eksklusif untuk tujuan yang dimaksudkan. Itu tidak secara langsung berpartisipasi dalam penyediaan air, tetapi hanya secara tidak langsung, tidak diambil dari jaringan oleh konsumen. Anggap saja "perpindahan" panas untuk sistem pemanas dan untuk suplai panas melewati penukar panas. Untuk melakukan ini, penukar panas (pemanas), pompa dari berbagai spesialisasi, mixer, peralatan kontrol, dll. dipasang di unit pemanas bangunan.

Daftar dapat bervariasi tergantung pada jenis dan kapasitas item. Titik panas pusat dan individu dapat memiliki tingkat otomatisasi yang berbeda, sistem dapat multi-tahap dan mencakup beberapa titik dalam perjalanan dari CHP ke konsumen. Sebagai standar, dengan pasokan panas tertutup, titik panas memiliki dua sirkuit yang memastikan transfer panas ke sistem pemanas dan sistem pasokan air. Setiap sirkuit dilengkapi dengan penukar panas dari jenis yang sesuai, pelat, multi-pass, dll. Secara individual menentukan proyek.

Cairan atau antibeku yang mentransfer panas dari pabrik persiapan panas ke jaringan sekunder memiliki volume yang konstan dan hanya dapat diisi ulang oleh sistem umpan jika terjadi kehilangan. Pembawa panas dari jalur utama harus menjalani pengolahan air untuk memberikan sifat yang diperlukan yang memastikan tidak berbahaya untuk jaringan pipa dan pertukaran panas, baik untuk titik panas dan fasilitas persiapan panas.

Efisiensi pendingin

Siklus yang dilalui oleh pembawa panas sedikit lebih rumit daripada dalam mekanisme terbuka. Pendingin yang didinginkan, melalui saluran balik, memasuki pemanas pemanas atau ruang ketel, di mana ia menerima suhu dari uap proses panas turbin, kondensat atau dipanaskan di ketel. Kerugian, jika ada, dibuat oleh cairan make-up, berkat regulator. Perangkat selalu mempertahankan tekanan yang disetel, menjaga nilai statisnya. Jika panas diterima dari CHP, pembawa panas dipanaskan oleh uap yang memiliki suhu 120 ° - 140 ° C.

Temperatur bergantung pada tekanan dan pengambilan sampel biasanya dilakukan dari silinder bertekanan sedang. Seringkali hanya ada satu ekstraksi panas di pabrik. Uap yang dikeluarkan memiliki tekanan 0,12 - 0,25 MPa, yang meningkat (dengan ekstraksi terkontrol) selama pendinginan musiman atau konsumsi uap untuk aerasi. Ketika menjadi dingin, cairan dapat dipanaskan oleh boiler puncak. Aerator dapat dihubungkan ke salah satu outlet turbin, dan air yang diolah secara kimia memasuki tangki umpan. Panas yang dikeluarkan untuk konsumen, yang diperoleh dari kondensat uap dan uap, diatur secara kualitatif, yaitu, dengan volume pembawa yang konstan, hanya suhu yang diatur.

Melalui pipa jaringan, pendingin memasuki unit pemanas, di mana sirkuit pemanas membentuk suhu yang diperlukan. Sirkuit pasokan air melakukan ini dengan bantuan jalur sirkulasi dan pompa, setelah menerima air yang dipanaskan oleh penukar panas dan mencampurnya dengan air keran dan air pendingin dalam pipa. Pemanas memiliki katup kontrolnya sendiri, yang memungkinkan untuk secara kualitatif mempengaruhi ekstraksi panas. Sistem tertutup mengasumsikan regulasi independen ekstraksi panas.

Namun, skema tersebut tidak memiliki fleksibilitas yang cukup dan harus memiliki pipa yang produktif. Untuk mengurangi investasi dalam jaringan pemanas, pengaturan gabungan diatur, di mana pengatur aliran pasokan air menentukan keseimbangan ke arah salah satu sirkuit. Akibatnya, permintaan pemanasan dikompensasi dari sirkuit pemanas.

Kerugian dari penyeimbangan tersebut adalah suhu ruangan yang dipanaskan agak mengambang. Standar memungkinkan fluktuasi suhu dalam 1 - 1,5 ° C, yang biasanya terjadi hingga konsumsi maksimum air melebihi 0,6 dari yang dihitung untuk pemanasan. Seperti dalam Sistem terbuka pasokan panas, dimungkinkan untuk menggunakan gabungan regulasi kualitas pasokan panas. Ketika laju aliran pendingin dan jaringan perpindahan panas itu sendiri dihitung untuk beban pemanasan dan sistem ventilasi, meningkatkan suhu media, untuk mengimbangi kebutuhan pasokan panas. Dalam kasus seperti itu, inersia termal bangunan bertindak sebagai akumulator panas, meratakan fluktuasi suhu yang disebabkan oleh ekstraksi panas yang tidak merata dari sistem yang terhubung.

Keuntungan

Sayangnya, di ruang pasca-Soviet, pasokan panas sebagian besar konsumen masih diatur menurut yang lama, rangkaian terbuka. Skema tertutup menjanjikan keuntungan yang signifikan dalam banyak hal. Itulah sebabnya transisi ke pemanasan tertutup, dalam skala nasional, dapat membawa manfaat ekonomi yang serius. Misalnya, di Rusia, di tingkat negara bagian, transisi ke opsi yang lebih ekonomis telah menjadi bagian dari program hemat energi untuk masa depan.

Penolakan skema lama akan membawa pengurangan kehilangan panas, karena kemungkinan penyesuaian konsumsi yang tepat. Setiap titik panas memiliki kemampuan untuk mengatur konsumsi panas secara halus oleh pelanggan.

Peralatan pemanas yang beroperasi dalam mode terisolasi dari sistem tertutup jauh lebih sedikit dipengaruhi oleh faktor-faktor yang diperkenalkan oleh jaringan terbuka. Konsekuensinya adalah masa pakai boiler yang lebih lama, instalasi persiapan panas, dan komunikasi perantara.

Itu tidak memerlukan peningkatan resistensi terhadap tekanan tinggi, di sepanjang jaringan penghantar panas, ini secara signifikan mengurangi tingkat kecelakaan pipa karena semburan tekanan. Pada gilirannya, ini mengurangi kehilangan panas karena kebocoran. Akibatnya, penghematan, stabilitas dan kualitas pasokan panas dan air panas mengkompensasi kekurangan sistem. Dan mereka juga ada. Prosedur tidak dapat dilakukan secara terpusat. Setiap sirkuit tertutup individu membutuhkan perawatannya sendiri. Baik itu turbin, sirkuit pelanggan atau saluran perantara.

Setiap stasiun panas adalah unit terpisah untuk pengolahan air. Kemungkinan besar, ketika memutakhirkan sirkuit dari terbuka ke tertutup, dalam banyak kasus akan diperlukan untuk menambah area yang diperlukan untuk memasang peralatan ITP, serta mengatur ulang catu daya. Selain itu, konsumsi air dingin untuk memasok bangunan meningkat secara signifikan, karena itu digunakan untuk pemanasan di penukar panas dan selanjutnya ke konsumen, dengan koneksi independen air panas. Ini akan selalu memerlukan rekonstruksi pasokan air, demi beralih ke sirkuit panas tertutup.

Pengantar Global aksesi independen peralatan panas ke jaringan pemanas, akan memerlukan peningkatan yang signifikan dalam beban pada jaringan pasokan air dingin eksternal, karena akan perlu untuk memasok konsumen dengan peningkatan volume yang diperlukan untuk pasokan air panas, yang sekarang disediakan melalui jaringan pemanas. Untuk banyak pemukiman ini akan menjadi hambatan serius bagi modernisasi. Peralatan tambahan unit pompa pada instalasi suplai dan sirkulasi panas, pada mekanisme pemanasan gedung akan menimbulkan beban tambahan pada Listrik jaringan dan tanpa rekonstruksi mereka juga sangat diperlukan.