Šilumos tiekimo sistemos – uždaros ir atviros: privalumai ir trūkumai. Atvira ir uždara šildymo sistema – privalumai ir trūkumai lyginant

Šilumos tiekimo sistemų klasifikavimas ir plėtros perspektyvos

Intensyvėjant energijos išteklių naudojimui mūsų šalyje, didėja įvairių šalies ūkio sektorių pramonės įmonių šilumos suvartojimas, kuris šiuo metu sudaro apie 56% viso šalies balanso. Kai kuriais atvejais šilumos tiekimo bendrosios sąnaudos viršija 50% visų gamybos sąnaudų. Jas dažnai lemia ne tiek naudojamų energijos išteklių kaina, kiek atitinkamos šilumos tiekimo sistemos.

Šilumos tiekimo sistemos kuriamos atsižvelgiant į šilumnešio tipą ir parametrus, maksimalų valandinį šilumos suvartojimą, šilumos suvartojimo pokyčius laikui bėgant (per dieną, metus), taip pat į tai, kaip šilumnešis naudojamas. vartotojai.

Šilumos tiekimo sistemose naudojami šie šilumos šaltiniai: CHPP, KES, rajoninės katilinės (centralizuotos sistemos); grupė (įmonių grupei, gyvenamieji rajonai) ir atskiros katilinės; AE, ATES, SPP, taip pat geoterminiai garo ir vandens šaltiniai; antriniai energijos ištekliai (ypač metalurgijos, stiklo, cemento ir kitose įmonėse, kur vyrauja aukštos temperatūros procesai).

Šilumos tiekimas yra namų šilumos tiekimo ypatybė. Šilumos tiekimas iš visų mūsų šalies kogeneracinių elektrinių suteikia apie 40% pramonėje ir komunalinėse įmonėse suvartojamos šilumos energijos. Naujose buitinėse kogeneracinėse elektrinėse įrengiami iki 250 MW galios kogeneraciniai turbininiai blokai, sudaromos prielaidos plėtoti šilumos tinklus, kuriuose kaip šilumos nešiklis bus naudojamas perkaitintas 440 - 470 K temperatūros vanduo. ATES taip pat prisideda prie tolesnės centralizuoto šilumos tiekimo plėtros (ypač europinėje šalies dalyje) tuo pačiu sprendimu aplinkosaugos klausimai. Kogeneracinės elektrinės statyba ekonomiškai pagrįsta, jei šilumos apkrova viršija 6000 GJ/val. Tokiomis sąlygomis galima naudoti serijinius reaktorius. Mažesniems pajėgumams patartina naudoti branduolinio šildymo katilus.

Priklausomai nuo šilumnešio tipo, šilumos tiekimo sistemos skirstomos į vandens sistemas (daugiausia skirta šilumai tiekti sezoniniams šilumos ir karštas vanduo) ir garo (daugiausia proceso šilumos tiekimui, kai reikia aukštos temperatūros šilumnešio).

Šilumos vartotojams tiekiamo šilumnešio tipo, parametrų ir reikalingo kiekio nustatymas paprastai yra daugiamatis uždavinys, sprendžiamas kaip konstrukcijos ir parametrų optimizavimo dalis. bendra schemaįmonėms, atsižvelgiant į apibendrintus techninius ir ekonominius rodiklius (dažniausiai nurodytas sąnaudas), taip pat sanitarinės ir priešgaisrinės saugos standartus.

Šilumos tiekimo praktika parodė daugybę vandens privalumai kaip šilumnešis, lyginant su garais: vandens temperatūra šilumos tiekimo sistemose labai svyruoja (300 - 470 K), kogeneracinėse elektrinėse pilnai panaudojama šiluma, nėra kondensato nuostolių, tinkluose prarandama mažiau šilumos, šilumnešis turi šilumos kaupimo talpa.

Tuo pačiu metu vandens šildymo sistemos turi šias savybes apribojimai : vandens siurbimui reikia sunaudoti daug elektros energijos; avarijos metu iš sistemos gali nutekėti vanduo; didelis aušinimo skysčio tankis ir standi hidraulinė jungtis tarp sistemos sekcijų sukelia mechaninių sistemos pažeidimų galimybę viršijus leistiną slėgį; vandens temperatūra gali būti žemesnė nei proceso nuostata.

Garas turi pastovų 0,2 - 4 MPa slėgį ir atitinkamą (sočiųjų garų) temperatūrą, taip pat didelę (kelis kartus) specifinę entalpiją, lyginant su vandeniu. Renkantis garą ar vandenį kaip šilumos nešiklį, atsižvelgiama į tai. Gabenant garą, susidaro dideli slėgio ir šilumos nuostoliai, todėl garo sistemos tikslinga 6-15 km spinduliu, o vandens šildymo sistemos – 30-60 km. Išplėstų garo vamzdynų eksploatavimas yra labai sunkus (reikia surinkti ir siurbti kondensatą ir pan.). Be to, garo sistemos, palyginti su vandens šildymo sistemomis, turi didesnę vieneto savikainą garo vamzdynų, garo katilų tiesimui, komunikacijoms ir eksploatacijos sąnaudoms.

Karšto oro aušinimo skysčio (arba jo mišinio su kuro degimo produktais) taikymo sritis apsiriboja kai kuriais technologiniais įrenginiais, pavyzdžiui, džiovintuvais, taip pat vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemomis. Atstumas, kuriuo patartina vežti karštą orą kaip šilumnešį, neviršija 70-80 m.Kad supaprastinti ir sumažinti vamzdynų kainą šilumos tiekimo sistemose, patartina naudoti vienos rūšies šilumnešį.

Šildymo sistemų tipai

AT nacionalinė ekonomikašalyse naudojama nemažai įvairių šildymo sistemų.

Pagal aušinimo skysčio tiekimo būdą šilumos tiekimo sistemos skirstomos į uždaryta , kuriame aušinimo skystis nevartojamas ir nėra paimamas iš tinklo, o naudojamas tik šilumai transportuoti, ir atviras , kuriame aušinimo skystį visiškai arba iš dalies paima iš tinklo vartotojai. Uždaroms vandens sistemoms būdingas vartotojui tiekiamo šilumnešio kokybės stabilumas (vandens, kaip šilumnešio, kokybė šiose sistemose atitinka kokybę vanduo iš čiaupo); paprastumas sanitarinė kontrolė karšto vandens tiekimo ir sistemos sandarumo kontrolės įrengimai. Į trūkumus tokios sistemos apima įrangos sudėtingumą ir įvesties vartotojams naudojimą; vamzdžių korozija dėl nedeaeruoto vandens patekimo iš čiaupo, vamzdžių apnašų susidarymo galimybė.

AT atviras vandens šildymo sistemose gali būti naudojamos vieno vamzdžio schemos su žemos kokybės šiluminiais ištekliais; jie turi didesnį įrangos įvesties vartotojams patvarumą. Į trūkumus atvirose vandens sistemose turėtų būti numatytas poreikis didinti vandens valymo įrenginių pajėgumus, skaičiuojant kompensuoti iš sistemos paimamo vandens srautą; nestabilumas sanitariniai rodikliai vandens, apsunkina sanitarinę kontrolę ir sistemos sandarumo kontrolę.

Priklausomai nuo vamzdynų (šilumos vamzdynų), kuriais aušinimo skystis perduodamas viena kryptimi, skaičiaus, išskiriamos vienvamzdės ir daugiavamzdės šilumos tiekimo sistemos. Visų pirma vandens šildymo sistemos skirstomos į vieno, dviejų, trijų ir kelių vamzdžių sistemas, o pagal minimalų vamzdžių skaičių gali būti atvira vieno vamzdžio sistema ir uždara dviejų vamzdžių sistema.

Ryžiai. 1. Šilumos tiekimo sistemos schemos:

a - vienpakopis; b - dviejų pakopų; 1 - šildymo tinklas; 2 - tinklo siurblys; 3 - šildymo šildytuvas; 4 - smailės katilas; 5 - vietinis šilumos punktas; 6 - centrinis šilumos punktas

Pagal lygiagrečių garo vamzdynų skaičių garo sistemos yra vieno vamzdžio ir dviejų vamzdžių. Pirmuoju atveju to paties slėgio garai tiekiami vartotojams bendru garo vamzdynu, kuris leidžia tiekti šilumą, jei šiluminė apkrova išlieka pastovus ištisus metus, o garo tiekimo pertrūkiai yra priimtini. Naudojant dviejų vamzdžių sistemas, esant kintamoms šiluminėms apkrovoms, būtina nepertraukiamai tiekti abonentus įvairaus slėgio garais.

Pagal šiluminės energijos tiekimo būdą sistemos gali būti vienpakopis ir daugiapakopis (1 pav.).

Vienpakopėse schemose šilumos vartotojai jungiami tiesiogiai prie šilumos tinklų / naudojant vietinius arba individualius šilumos punktus 5. Daugiapakopėse schemose tarp šilumos šaltinių ir vartotojų išdėstomi centriniai 6 šilumos (arba valdymo ir paskirstymo) taškai. Šie taškai skirti apskaityti ir reguliuoti šilumos suvartojimą, jos paskirstymą vietinės sistemos vartotojai ir reikiamų parametrų aušinimo skysčio paruošimas. Juose įrengti šildytuvai, siurbliai, jungiamosios detalės, prietaisai. Be to, tokiose vietose kartais išvalomas ir pumpuojamas kondensatas.

Pirmenybė teikiama schemoms su centrinio šildymo punktais / aptarnaujančiomis pastatų grupėmis 5 (2 pav.). Naudojant daugiapakopes šilumos tiekimo sistemas, jų statybos, eksploatavimo ir priežiūros kaštai ženkliai sumažėja, nes (lyginant su vienpakopėmis sistemomis) sumažėja vietinių šildytuvų, siurblių, temperatūros reguliatorių ir kt.

Šilumos tiekimo sistemos atlieka svarbų vaidmenį normaliam pramonės įmonių funkcionavimui. Jie turi keletą specifinių savybių.

Dviejų vamzdžių uždaros vandens sistemos karštam vandeniui tiekti su vandens šildytuvu (3 pav., a) yra plačiai paplitusios vienarūšių vartotojų šilumos tiekime (šildymas, vėdinimo sistemos, veikiančios tais pačiais režimais ir kt.). Vanduo šilumos vartotojams siunčiamas tiekimo vamzdynu 2, jis šildo vandenį iš čiaupo šilumokaityje 5 ir po aušinimo grįžtamuoju vamzdynu 1 patenka į CHP arba katilinę. Šildomas vandentiekio vanduo vartotojams tiekiamas per čiaupus 4 ir į šildomo vandens akumuliatorių 3, skirtą vandens srauto svyravimams išlyginti. Atvirose šilumos tiekimo sistemose (3 pav., b) karšto vandens tiekimui vanduo naudojamas tiesiogiai, visiškai išleidžiamas (deaeruojamas, suminkštinamas) kogeneracinėje elektrinėje, todėl vandens valymo ir valdymo sistemos komplikuojasi, didėja jų savikaina. Vanduo dvivamzdėje karšto vandens tiekimo sistemoje su cirkuliacine linija (iš kogeneracinės termofikacinės ar katilinės) tiekiamas šilumos vamzdžiu 2, o grįžtamasis vanduo tiekiamas šilumos vamzdžiu 1. Vanduo vamzdžiu patenka į maišytuvą 6, o iš jį į akumuliatorių 3 ir per čiaupus 4 į šilumos vartotojus. Kad vanduo nepatektų iš tiekimo vamzdyno 2 tiesiai į grįžtamąjį šilumos vamzdyną 1 per vamzdį 8, a Patikrink vožtuvą 7.

Ryžiai. 2. Šilumos tiekimo sistemos su centriniu šilumos punktu schema:

1 - centrinis šilumos punktas; 2 - fiksuota atrama; 3 - šildymo tinklas; 4 - U formos kompensatorius; 5 - pastatas

Garo šilumos tiekimo schemoje su kondensato grąžinimu (4 pav.) garas iš kogeneracinės elektrinės arba katilinės garo vamzdynu 2 tiekiamas šilumos vartotojams 3 ir kondensuojasi. Kondensatas per specialų įrenginį-kondensato gaudyklė 4 (užtikrina tik kondensato praėjimą) patenka į baką 5, iš kurio grįžta į šilumos šaltinį per vamzdį 1 su kondensato siurbliu 6. Jei slėgis garo vamzdyne yra mažesnis nei reikalaujama. technologinių vartotojų, tada kai kuriais atvejais taip ir pasirodo efektyvus taikymas kompresorius 7.

Kondensatas negali būti grąžinamas į šilumos šaltinį, o naudojamas vartotojui. Šilumos tinklų schema tokiais atvejais yra supaprastinta, tačiau kogeneracinėje elektrinėje ar katilinėje trūksta kondensato, kuriam pašalinti reikia papildomų išlaidų.

Ryžiai. 3. Dviejų vamzdžių vandens sistema karšto vandens tiekimas:

a - uždarytas vandens šildytuvu; b - atviras

Ryžiai. 4 pav. Šilumos tiekimo garo schema. 5. Šilumos tiekimo schema su ežektoriumi

Karšto vandens tiekimo sistemoje gali būti reaktyvinis šildytuvas (5 pav.). Vanduo iš čiaupo per 2 liniją tiekiamas į šildytuvą 3, o po to į išsiplėtimo baką-akumuliatorių 4. Garas patenka į tą patį baką iš 1 garo linijos per vožtuvą 6, kuris užtikrina papildomą vandens pašildymą garų burbuliavimo metu. Iš rezervuaro 4 vanduo nukreipiamas į 5 šilumos vartotojus. Šiluminės schemosšilumos tiekimo sistemos kuriamos atsižvelgiant į gamybos technologijos reikalavimus, maksimaliai išnaudojant šilumą ir užtikrinant aplinkos apsaugą.

Atvirose šilumos tiekimo sistemose katiliniame bloke ruošiamas vanduo ne tik atlieka šilumos nešiklio funkciją, bet ir patenka į karšto vandens tiekimo poreikius, t.y., vanduo imamas tiesiai iš šilumos tinklo vamzdynų be tarpinių šildytuvų. Kompiuterinio vandens kiekį šiuo atveju lemia vandens nuostoliai tinkluose, katilinėje (2 - 2,5 % tinklo vandens suvartojimo) ir vandens suvartojimas karšto vandens tiekimo reikmėms. Suvienodinant karšto vandens tiekimo paros apkrovos grafiką, numatoma įrengti akumuliacines talpyklas, kurių tūris yra 9 kartus didesnis nei vidutinis valandinis vandens suvartojimas karšto vandens tiekimui.

Šildymo katilinės su atvira dviejų vamzdžių šilumos tiekimo sistema pagrindinė šiluminė schema parodyta fig. 7.9. Vandens šildymo katilų agregatų terminiai ir hidrodinaminiai režimai, šalto vandens ruošimo vandens valymas, recirkuliaciniai įrenginiai (linija SD) ir maišymo tiltas AB, sukuriantys vakuumą HP vakuuminiame deaeratoriuje yra panašūs į tuos, kurie buvo aptarti anksčiau. Šiluma pašalinama garais D klausimas naudojamas suminkštintam vandeniui šildyti garų aušintuve T3.

Iš vakuuminio deaeratoriaus vandentiekis gravitacijos būdu patenka į deaeruoto vandens baką BD, iš kurio perpylimo siurbliu PN tiekiamas į akumuliacinį rezervuarą BA. Paprastai įrengiamos ne mažiau kaip dvi metalinės talpyklos, kurių vidinis paviršius yra apsaugotas antikorozine danga, o išorinis – termoizoliacija. Iš BA rezervuaro vanduo paimamas papildymo siurbliu PPN ir tiekiamas į šilumos tinklas.

Šilumos tinklų veikimas žiemos šildymo režimu. Vanduo iš grįžtamojo vamzdyno, kurio slėgis yra 0,2 - 0,4 MPa, tiekiamas į SN tinklo siurblių įsiurbimo kolektorių. Vanduo ten pat tiekiamas iš grimo siurblių per liniją KN(linijos KL ir EF užblokuotas vožtuvais), taip pat atšaldytas vanduo iš minkštinto vandens T2 ir žaliavinio vandens T1 šilumokaičių (7.9 pav.)

Ryžiai. 7.9. grandinės schemašildymo katilinė atviru dviejų vamzdžių
šildymo sistema

Grįžtamasis tinklo vanduo tinklo siurbliais CH pumpuojamas į karšto vandens katilo agregatą KA, kur pašildomas iki 150 °C temperatūros, o katilo išvade dalijamas į tris srautus: į šilumos tinklą. , katilinės perdirbimui ir savo reikmėms, įskaitant vandens suvartojimą:

naftos pramonei,

vandens pašildymui iki 70 °C vakuuminiame deaeratoriuje,

ant T2 šilumokaičio, skirto suminkštinto vandens šildymui iki 65 ° C,

ant T1 šilumokaičio, skirto šaltinio vandens šildymui iki 30 ° C .

Atšaldytas vanduo iš šilumokaičių T1 ir T2 patenka į tinklo siurblių SN siurbimo kolektorių.Vandens srautas per karšto vandens katilo blokus nustatomas maksimaliam žiemos režimui ir, atsižvelgiant į darbo sąlygas, įvairiais režimais imamas pastovus.

vandens, patenkančio į vartotojo šildymo ir vėdinimo sistemą, temperatūra, ~ 95 °C, reguliuojama su lifto mazgas E maišant tiesioginį tinklo vandenį su grįžtamuoju iš šildymo sistemos.

Vidutinis valandinis vartotojui tiekiamo karšto vandens suvartojimas per parą yra skaičiuojamasis dydis, pastovus ir nepriklausomas nuo sezono. Maksimaliu žiemos režimu karšto vandens vartotojas, tiesiai į vandens čiaupus, gauna grįžtamąjį tinklo vandenį iš šildymo ir vėdinimo sistemos. Kitais darbo režimais šildymo laikotarpiu grįžtamojo tinklo vandens temperatūra nukrenta žemiau nei normalizuotos karšto vandens tiekimui, todėl karšto vandens ruošimo bloke. Sį grįžtamojo tinklo vandenį per temperatūros reguliatorių RTG, sumaišytas reikalinga suma tiesioginio tinklo vanduo.

Dalis vandens (5 - 10% vartotojo suvartojamo kiekio) praeina per šildomus rankšluosčių džiovintuvus, atvėsta iki 40 - 45 °C temperatūros ir per cirkuliacinę liniją. cirkuliacinis siurblys CH grąžinamas į grįžtamąjį šildymo sistemos vamzdyną.

Dirbant šildymo laikotarpiu reikia atsižvelgti į tai, kad dėl didelio vandens suvartojimo per vandens ruošimo įrenginį, į grįžtamąjį vamzdyną tiekiamas papildomas vanduo ir sunaudotas šildymo vanduo (vnt. M ir N) sumaišomi su grįžtamojo tinklo vandeniu ir žymiai pakeičia srauto temperatūrą. Apskaičiavus galutinę srauto temperatūrą, aušinimo skysčio srautai nustatomi išilgai recirkuliacijos linijos ir per maišymo tiltelį.

Paskutiniame etape šiluminės grandinės veikimo režimų apskaičiavimo teisingumas yra kontroliuojamas tikrinant, ar šilumos suvartojimo savo reikmėms vertes, priimtas ir gautas atlikus skaičiavimą, atitinka visas šilumos išeiga. katilinė. Jei neatitikimas viršija 2%, skaičiavimas kartojamas.

Šiluminės grandinės veikimas vasaros režimu. Jei rezervuaruose yra karšto vandens tiekimo tikslus atitinkančio papildomo vandens kiekio ir temperatūros, vasarą, nesant šildymo ir vėdinimo apkrovos, šį vandenį tiekti tiesiai į šildymo tinklą. . Grįžtamuoju vamzdynu į katilinę grįš tik cirkuliacinis vanduo iš vietinių karšto vandens tiekimo sistemų, kuris siunčiamas per įrenginį. E prie BA akumuliatoriaus rezervuarų palei liniją EF.

Taigi, į vasaros laikotarpis karšto vandens katilo mazgas yra atjungtas nuo šilumos tinklų sklype ŠV grįžtamasis vamzdis ir vietoje BL tiekimo vamzdynas. Vanduo karštam vandeniui tiekti į šildymo sistemos tiekimo vamzdyną bus tiekiamas tiesiai iš BA akumuliacinių rezervuarų per liniją KL makiažo siurblys, kuris šiuo atveju vadinamas „vasara“ (eil KN tuo pačiu metu uždarytas vožtuvu).

Katilo blokas vasarą įjungiamas tik apkrovai q sn, o vandens srautas per katilo bloką yra šildymo vandens srautų suma , patekimas į šilumokaičius T1, T2 ir HP vakuuminį deaeratorių. Todėl vasarą esant mažai katilinės karšto vandens tiekimo apkrovai (0,25 - 0,3), katilų skaičius sumažinamas iki vieno.

6 tema Šilumos tiekimo sistemos

Šilumos tiekimo sistemų klasifikacija.

Šilumos šaltinių šiluminės schemos.

Vandens sistemos.

Garų sistemos.

Oro sistemos.

Šilumnešio ir šilumos tiekimo sistemos pasirinkimas.

Šilumos tiekimo sistemų klasifikacija (ST)

Šilumos tiekimo sistema (ST) yra šilumos šaltinių, įrenginių šilumos transportavimui (šilumos tinklams) ir šilumos vartotojams visuma.

Šilumos tiekimo sistemą (ST) sudaro šios funkcinės dalys:

Šilumos energijos gamybos šaltinis (katilinė, CHPP);

Šilumos energijos transportavimo į patalpas įrenginiai (šilumos tinklai);

Šilumą vartojantys įrenginiai, perduodantys šiluminę energiją vartotojui (šildymo radiatoriai, šildytuvai).

Šilumos tiekimo sistemos (ST) skirstomos į:

1. Šilumos susidarymo vietoje adresu:

centralizuotas ir decentralizuotas.

Decentralizuotose sistemose Vartotojų šilumos šaltinis ir šilumnešiai yra sujungti į vieną įrenginį arba yra arti vienas kito, todėl nereikia specialių įrenginių šilumos transportavimui (šilumos tinklui).

Centralizuotoje sistemoje Šilumos tiekimo šaltinis ir vartotojai yra gerokai nutolę vienas nuo kito, todėl šiluma perduodama šilumos tinklais.

Sistemos decentralizuotas šilumos tiekimas skirstomas į individualus ir vietinis .

ATindividualus sistemoms, kiekvienos patalpos šilumos tiekimas užtikrinamas iš atskiro savo šaltinio (krosninis arba buto šildymas).

ATvietinis sistemos, visų pastato patalpų šildymas užtikrinamas iš atskiro bendro šaltinio (namo katilo).

centralizuotas Šilumos tiekimą galima suskirstyti į:

- grupei - šilumos tiekimas iš vieno pastatų grupės šaltinio;

- regioninis - šilumos tiekimas iš vieno miesto rajono šaltinio;

- miesto - šilumos tiekimas iš vieno šaltinio į kelis miesto rajonus ar net visą miestą;

- tarpmiestinis - šilumos tiekimas iš vieno šaltinio iš kelių miestų.

2. pagal transportuojamo aušinimo skysčio rūšį :

garai, vanduo, dujos, oras;

3. Pagal vamzdynų, skirtų aušinimo skysčiui perduoti į:

- vieno, dviejų ir kelių vamzdžių;

4. pagal karšto vandens tiekimo sistemų prijungimo prie šilumos tinklų būdą:

-uždaryta(vanduo karštam vandeniui tiekti paimamas iš vandentiekio ir šildomas šilumokaityje su tinklo vandeniu);

- atviras(vanduo karštam vandeniui tiekti imamas tiesiai iš šilumos tinklų).

5. pagal šilumos vartotojo tipą:

- komunalinis - buitinis ir technologinis.

6. pagal šildymo įrenginių prijungimo prie schemas:

-priklausomas(šilumos generatoriuje šildomas ir šilumos tinklais transportuojamas aušinimo skystis patenka tiesiai į šilumą vartojančius įrenginius);

-nepriklausomas(šilumokaityje šilumos tinklais cirkuliuojantis aušinimo skystis šildo šildymo sistemoje cirkuliuojantį aušinimo skystį.

6.1 pav. Šilumos tiekimo sistemų schemos

Renkantis aušinimo skysčio tipą, būtina atsižvelgti į jo sanitarinius ir higieninius, techninius, ekonominius ir eksploatacinius rodiklius.

dujųsusidaro degant kurui, turi aukštą temperatūrą ir entalpiją, tačiau dėl dujų transportavimo apsunkina šildymo sistemą ir patiriami dideli šilumos nuostoliai. Sanitariniu ir higieniniu požiūriu naudojant dujas sunku užtikrinti leistinos temperatūros šildymo elementai. Tačiau sumaišytos tam tikra proporcija su šaltu oru, dabar dujų ir oro mišinio pavidalo dujos gali būti naudojamos įvairiuose technologiniuose įrenginiuose.

Oras- lengvai judantis aušinimo skystis, naudojamas oro šildymo sistemose, leidžia gana paprastai reguliuoti pastovią temperatūrą patalpoje. Tačiau dėl maža šiluminė talpa(apie 4 kartus mažesnė nei vandens), patalpą šildančio oro masė turi būti didelė, todėl žymiai padidėja jo judėjimo kanalų (vamzdynų, kanalų) matmenys, padidėja hidraulinis pasipriešinimas ir energijos sąnaudos. transportavimas. Todėl oro šildymas pramonės įmonės atliekama arba derinant su vėdinimo sistemomis, arba įrengiant specialius šildymo įrenginius parduotuvėse ( oro užuolaidos ir tt).

Garaikondensacijos metu šildymo įrenginiuose (vamzdžiuose, registruose, plokštėse ir kt.) išsiskiria didelis šilumos kiekis dėl didelio specifinė šiluma transformacijos. Todėl garų masė esant tam tikrai šiluminei apkrovai yra mažesnė, palyginti su kitais aušinimo skysčiais. Tačiau naudojant garą, šildymo prietaisų išorinio paviršiaus temperatūra bus aukštesnė nei 100 °C, todėl ant šių paviršių nusėdusios dulkės sublimuojasi, išsiskiria į patalpas. kenksmingų medžiagų ir išvaizda nemalonūs kvapai. Be to, garų sistemos yra triukšmo šaltiniai; garo vamzdynų skersmenys yra gana reikšmingi dėl didelio specifinio garo tūrio.

Vanduoturi didelę šiluminę talpą ir tankį, leidžiančią perduoti dideli kiekiaišiluma dideliais atstumais su mažais šilumos nuostoliais ir mažu vamzdyno skersmeniu. Vandens šildymo prietaisų paviršiaus temperatūra atitinka sanitarinius ir higienos reikalavimus. Tačiau vandens judėjimas yra susijęs su didelėmis energijos sąnaudomis.

Šildymo sistema

Klausimai

1. Šilumos tiekimo sistemos samprata ir jos klasifikacija.

2. Centralizuotos sistemosšildymas ir jų elementai.

3. Šiluminių tinklų schemos.

4. Šilumos tinklų klojimas.

1. Integruota inžinerinė įranga kaimo gyvenvietėms./A.B. Keatovas, P.B. Meizels, I.Yu. Rubčakas. – M.: Stroyizdat, 1982. – 264 p.

2. Kočeva M.A. Inžinerinė įranga ir užstatymo teritorijų apželdinimas: Pamoka. - Nižnij Novgorodas: Nižnij Novgorodas. valstybė architektas.-pastato. un.-t., 2003.–121 p.

3. Teritorijų, pastatų ir statybviečių inžineriniai tinklai ir įranga / I.A. Nikolajevskaja, L.P. Gorlopanova, N. Yu. Morozovas; Pagal. red. I.A. Nikolajevskaja. - M: Red. centras "Akademija", 2004. - 224 p.

Šilumos tiekimo sistemos samprata ir jos klasifikacija

Šildymo sistema- agregatas techniniai prietaisai, mazgai ir posistemiai, kurie užtikrina: 1) šilumnešio paruošimą, 2) jo transportavimą, 3) paskirstymą pagal individualių vartotojų šilumos poreikį.

Šiuolaikinės sistemosšilumos tiekimas turi atitikti šiuos pagrindinius reikalavimus:

1. Patikimas vamzdynų stiprumas ir sandarumas bei sumontuoti
jungiamosios detalės ant jų esant aušinimo skysčio temperatūrai, kuri tikimasi esant darbiniam slėgiui.

2. Didelė ir stabili eksploatacinėmis sąlygomis, šiluminė ir elektrinė varža, varža, taip pat mažas izoliacinės konstrukcijos oro pralaidumas ir vandens įgeriamumas.

3. Galimybė gaminti gamykloje visas pagrindines "
šilumos vamzdyno elementai, praplėsti iki pagal tipą nustatytų ribų ir
kaulų kėlimo transporto priemonės. Šilumos vamzdynų surinkimas trasoje!
gatavų daiktų.

4. Galimybė mechanizuoti visus daug darbo reikalaujančius statybos ir montavimo procesus.

5. Palaikomumas, t.y. galimybė greitai rasti priežastis
gedimų ar gedimų atsiradimas ir gedimų bei jų pasekmių pašalinimas, atliekant remontą nurodytu laiku.

Atsižvelgiant į sistemų galią ir iš jų šilumos energiją gaunančių vartotojų skaičių, šilumos tiekimo sistemos skirstomos į centralizuotas ir decentralizuotas.

Šiluminė energija karšto vandens ar garo pavidalu iš šilumos šaltinio (šilumos elektrinės (CHP) ar didelės katilinės) transportuojama specialiais vamzdynais – šilumos tinklais.

Šilumos tiekimo sistemas sudaro trys pagrindiniai elementai: generatorius, kurioje jis gaminamas šiluminė energija; šilumos vamzdynai, per kurią šiluma tiekiama į šildymo prietaisus; šildymo prietaisai, skirta perduoti šilumą iš aušinimo skysčio į šildomos patalpos orą arba orą vėdinimo sistemose arba vandenį iš čiaupo karšto vandens tiekimo sistemose.

Mažose gyvenvietėse daugiausia naudojamos dvi šilumos tiekimo sistemos: vietinė ir centralizuota. Centrinės sistemos nebūdingos ne aukštesniems kaip trijų aukštų pastatams.

vietinės sistemos- kurioje visi trys pagrindiniai elementai yra toje pačioje patalpoje arba gretimose patalpose. Tokių sistemų asortimentas apsiriboja keletu mažų patalpų.

Centralizuotos sistemos pasižymi tuo, kad šilumos generatorius pašalinamas iš šildomų pastatų arba karšto vandens tiekimo vartotojų į specialų pastatą. Toks šilumos šaltinis gali būti katilinė pastatų grupei, kaimo katilinė arba kombinuota šilumos ir elektros jėgainė (CHP).

Vietinės šildymo sistemos apima: kieto kuro krosnelę, krosnelę ir dujinį šildytuvą, grindų ar buto vandentiekio sistemas ir elektrą.

Krosninis šildymas kietu kuru.Šildymo krosnys įrengiamos mažo šilumos tankio gyvenvietėse. Dėl sanitarinių-higieninių ir priešgaisrinių sumetimų juos leidžiama įrengti tik vieno ir dviejų aukštų pastatuose.

Kambarinių krosnių dizainas yra labai įvairus. Jie gali būti įvairių formų plane, su skirtinga išorinio paviršiaus apdaila ir skirtingomis dūmų cirkuliacijos schemomis, esančiomis krosnies viduje, per kurią juda dujos. Priklausomai nuo dujų judėjimo krypties krosnių viduje, išskiriamos kelių apsisukimų kanalinės ir bekanalinės krosnys. Pirma, dujų judėjimas krosnies viduje vyksta nuosekliai arba lygiagrečiai sujungtais kanalais, antra, dujos laisvai juda krosnies ertmėje.

nedidelio tūrio pastatuose arba nedideliuose pagalbiniuose pastatuose, esančiuose pramonės objektuose, nutolusiuose nuo pagrindinių gamybinių pastatų. Tokių sistemų pavyzdžiai yra krosnys, dujinės arba elektrinis šildymas. Šiais atvejais šilumos generavimas ir jos perdavimas į patalpų orą sujungiamas viename įrenginyje ir yra šildomose patalpose.

centrinė sistemaŠilumos tiekimas – tai sistema, skirta tiekti šilumą vienam bet kokio tūrio pastatui, iš vieno šilumos šaltinio. Paprastai tokios sistemos vadinamos pastatų šildymo sistemomis, kurios šilumą gauna iš pastato rūsyje įrengto katilo, arba atskiros katilinės. Šis katilas gali tiekti šilumą šio pastato vėdinimo ir karšto vandens sistemoms.

centralizuotasšilumos tiekimo sistemos vadinamos, kai vienas šilumos šaltinis (CHP arba rajoninės katilinės) tiekia šilumą daugeliui pastatų. Pagal tipą – sistemos šilumos šaltinis centralizuotas šildymas skirstomi į centralizuotą šildymą ir centralizuotą šildymą. Centralizuotame šildyme šilumos šaltinis yra centralizuota katilinė, o centralizuotai tiekiama termofikacinė elektrinė (kogeneracinė jėgainė).

Šilumnešis ruošiamas rajoninėje katilinėje (arba HEC). Paruoštas aušinimo skystis vamzdynais patenka į pramoninių, visuomeninių ir gyvenamųjų pastatų šildymo ir vėdinimo sistemas. Šildymo įrenginiuose, esančiuose pastatų viduje, aušinimo skystis atiduoda dalį jame susikaupusios šilumos ir specialiais vamzdynais pašalinamas į šilumos šaltinį. Centralizuotas šildymas nuo centralizuoto šildymo skiriasi ne tik šilumos šaltinio tipu, bet ir pačiu šilumos gamybos pobūdžiu.

Centralizuotas šildymas gali būti apibūdinamas kaip centralizuotas šildymas remiantis kombinuota gamyba terminis ir elektros energija. Be šilumos šaltinio, visi kiti centralizuoto šildymo ir centralizuoto šildymo sistemų elementai yra vienodi.

Pagal šilumnešio tipą šilumos tiekimo sistemos skirstomos į dvi grupes – vandens ir garo šilumos tiekimo sistemas.

aušinimo skystis yra terpė, perduodanti šilumą iš šilumos šaltinio į šilumą vartojančius šildymo, vėdinimo ir karšto vandens tiekimo sistemų įrenginius. Mūsų šalyje miestams ir gyvenamiesiems rajonams naudojamose šilumos tiekimo sistemose vanduo naudojamas kaip šilumos nešiklis. Pramoninėse vietose, pramoninėse zonose šildymo sistemoms naudojamas vanduo ir garai. Garas daugiausia naudojamas galios ir technologiniams poreikiams tenkinti.

Pastaruoju metu pramonės įmonės pradėjo naudoti vieną aušinimo skystį – iki skirtingų temperatūrų pašildytą vandenį, kuris naudojamas ir technologiniuose procesuose. Vieno šilumnešio naudojimas supaprastina šilumos tiekimo schemą, sumažina kapitalo sąnaudas ir prisideda prie kokybiškos ir pigios eksploatacijos.

Centralizuoto šildymo sistemose naudojamiems šilumnešiams keliami sanitariniai, techniniai, ekonominiai ir eksploataciniai reikalavimai. Pagrindinis sanitarinis ir higieninis reikalavimas – bet koks aušinimo skystis nepablogintų mikroklimato sąlygų žmonėms uždarose patalpose ir pramoninių pastatų įrangai. Aušinimo skystis neturi būti aukštos temperatūros, nes tai gali sukelti aukštą šildymo prietaisų paviršių temperatūrą ir sukelti organinės kilmės dulkių irimą bei turėti nemalonų poveikį Žmogaus kūnas. Maksimali šildymo prietaisų paviršiaus temperatūra gyvenamuosiuose ir visuomeniniuose pastatuose neturi būti aukštesnė kaip 95-105 °C; pramoniniuose pastatuose leidžiama iki 150 °C.

Techniniai ir ekonominiai reikalavimai aušinimo skysčiui sumažinami iki to, kad naudojant vieną ar kitą aušinimo skystį, šilumos tinklų, kuriais transportuojamas aušinimo skystis, savikaina yra mažiausia, taip pat šildymo prietaisų svoris yra mažas ir užtikrinamos mažiausios kuro sąnaudos patalpų šildymui.

Eksploataciniai reikalavimai yra tokie, kad aušinimo skystis turėtų savybes, leidžiančias centralizuotai (iš vienos vietos, pavyzdžiui, katilinės) reguliuoti šilumos vartojimo sistemų šilumos galią. Būtinybę keisti šilumos suvartojimą šildymo ir vėdinimo sistemose lemia kintanti lauko temperatūra. Aušinimo skysčio veikimo indikatoriumi taip pat laikomas šildymo ir vėdinimo sistemų eksploatavimo laikas, kai naudojamas vienas ar kitas aušinimo skystis.

Jei lyginsime vandenį ir garą pagal išvardintus pagrindinius rodiklius, galime pastebėti tokius privalumus.

Vandens privalumai: palyginti žema temperatūra vanduo ir šildymo prietaisų paviršiai; galimybė transportuoti vandenį dideliais atstumais, žymiai nesumažinant jo šiluminio potencialo; galimybė centralizuotai reguliuoti šilumos vartojimo sistemų šiluminę galią; šildymo, vėdinimo ir karšto vandens tiekimo vandens sistemų prijungimo prie šilumos tinklų paprastumas; šildymo garo kondensato konservavimas šiluminėse elektrinėse arba rajoninėse katilinėse; ilgas terminasšildymo ir vėdinimo sistemų paslaugos.

Garo privalumai: galimybė panaudoti garą ne tik šilumos vartotojams, bet ir galios bei technologinėms reikmėms; greitas garo šildymo sistemų šildymas ir greitas aušinimas, tai yra periodinio šildymo patalpos vertė; garai žemas spaudimas(dažniausiai naudojamas pastatų šildymo sistemose) turi mažą tūrinę masę (apie 1650 kartų mažesnę už tūrinę vandens masę); ši aplinkybė šildymo garo sistemose leidžia nepaisyti hidrostatinio slėgio ir naudoti garą kaip šilumos nešiklį daugiaaukščiuose pastatuose; garo šildymo sistemos dėl tų pačių priežasčių gali būti naudojamos nepalankiausioje šilumos tiekimo zonos reljefoje; mažesnė pradinė garo sistemų kaina dėl mažesnio šildytuvų paviršiaus ir mažesnio vamzdyno skersmens; lengvas pradinis reguliavimas dėl savaiminio garo paskirstymo; nenaudojama energijos garų transportavimui.

Garo trūkumai, be išvardintų vandens privalumų, papildomai apima: padidėjusius šilumos nuostolius garo vamzdynais dėl aukštesnės garo temperatūros; Garo šildymo sistemų tarnavimo laikas yra daug trumpesnis nei vandens šildymo sistemų dėl intensyvesnės korozijos. vidinis paviršius kondensato vamzdynai.

Nepaisant kai kurių garo, kaip šilumnešio, privalumų, šildymo sistemoms jis naudojamas daug rečiau nei vanduo, o vėliau tik toms patalpoms, kuriose žmonių nėra ilgą laiką. Statybos taisyklės ir taisyklės leidžia šildymą garais naudoti komercinėse patalpose, voniose, skalbyklose, kino teatruose, patalpose pramoniniai pastatai. Garo sistemos nenaudojamos gyvenamuosiuose pastatuose.

Pastatų oro šildymo ir vėdinimo sistemose, kuriose nėra tiesioginio garo sąlyčio su patalpų oru, leidžiama jį naudoti kaip pirminį (šildymo oro) aušinimo skystį. Garai taip pat gali būti naudojami karšto vandens sistemose vandens iš čiaupo šildymui.

©2015-2019 svetainė
Visos teisės priklauso jų autoriams. Ši svetainė nepretenduoja į autorystę, tačiau suteikia galimybę nemokamai naudotis.
Puslapio sukūrimo data: 2016-04-11

Tai sistema, kurios aušinimo skystis yra izoliuotas ir veikia tik pagal paskirtį. Vandentiekyje jis tiesiogiai nedalyvauja, o tik netiesiogiai, jo neima vartotojai iš tinklo. Tarkime, šilumos „perdavimas“ šildymo sistemoms ir karštam tiekimui vyksta per šilumokaičius. Tam pastatų šilumos mazguose montuojami šilumokaičiai (šildytuvai), įvairių specializacijų siurbliai, maišytuvai, valdymo įranga ir kt.

Sąrašas gali skirtis priklausomai nuo prekės tipo ir talpos. Centriniai ir individualūs šilumos punktai gali turėti skirtingą automatizavimo laipsnį, sistemos gali būti kelių pakopų ir apimančios kelis taškus kelyje nuo kogeneracinės elektrinės iki vartotojų. Standartiškai su uždaru šilumos tiekimu šilumos punktas turi dvi grandines, kurios užtikrina šilumos perdavimą į šildymo sistemą ir vandens tiekimo sistemą. Kiekvienoje grandinėje yra atitinkamo tipo šilumokaitis, plokštelinis, daugiapakopis ir tt individualiai nustato projektą.

Skystis arba antifrizas, perduodantis šilumą iš šilumos ruošimo įrenginio į antrinius tinklus, yra pastovaus tūrio ir jį gali papildyti tik tiekimo sistema esant nuostoliams. Magistralinės linijos šilumnešis turi būti apdorotas vandeniu, kad suteiktų reikiamas savybes, užtikrinančias nekenksmingumą tinklo vamzdynams ir šilumos mainams, tiek šilumos punktams, tiek šilumos ruošimo įrenginiams.

Aušinimo skysčio efektyvumas

Šilumos nešiklio praeinamas ciklas yra šiek tiek sudėtingesnis nei atvirame mechanizme. Atvėsęs aušinimo skystis per grįžtamąją liniją patenka į šildymo šildytuvus arba katilines, kur gauna temperatūrą iš karštų turbinų proceso garų, kondensato arba pašildomas katile. Reguliatoriaus dėka nuostolius, jei tokių yra, kompensuoja makiažo skystis. Prietaisas visada palaiko nustatytą slėgį, išlaikydamas savo statinę vertę. Jei šiluma gaunama iš CHP, šilumnešis šildomas 120° - 140°C temperatūros garais.

Temperatūra priklauso nuo slėgio, o mėginiai paprastai imami iš vidutinio slėgio balionų. Dažnai gamykloje yra tik vienas šilumos ištraukimas. Pašalintų garų slėgis yra 0,12 - 0,25 MPa, kuris padidinamas (su kontroliuojamu ištraukimu) sezoninio vėsinimo metu arba naudojant garą aeracijai. Kai atšąla, skystis gali būti pašildytas piko katilu. Prie vieno iš turbinos išėjimo angų galima prijungti aeratorių, o į padavimo baką patenka chemiškai apdorotas, išvalytas vanduo. Vartotojams pašalinama šiluma, gaunama iš garo kondensatų ir garų, reguliuojama kokybiškai, tai yra, esant pastoviam nešiklio tūriui, reguliuojama tik temperatūra.

Per tinklo vamzdyną aušinimo skystis patenka į šildymo įrenginį, kur šildymo kontūrai suformuoja reikiamą temperatūrą. Vandens tiekimo kontūras tai daro cirkuliacinės linijos ir siurblio pagalba, gavęs šilumokaičiu pašildytą vandenį ir vamzdžiuose sumaišęs jį su vandentiekio ir aušinimo vandeniu. Šildymas turi savo valdymo vožtuvus, kurie leidžia kokybiškai paveikti šilumos ištraukimą. Uždara sistema prisiima nepriklausomą šilumos ištraukimo reguliavimą.

Tačiau tokia schema neturi pakankamai lankstumo ir turi turėti produktyvų vamzdyną. Siekiant sumažinti investicijas į šilumos tinklus, organizuojamas susietasis reguliavimas, kuriame vandens tiekimo srauto reguliatorius nustato balansą vienos iš grandinių kryptimi. Dėl to šildymo poreikis kompensuojamas iš šildymo kontūro.

Tokio balansavimo trūkumas yra šiek tiek kintanti šildomų patalpų temperatūra. Standartai leidžia temperatūros svyravimus 1–1,5 ° C ribose, o tai paprastai būna tol, kol didžiausias vandens suvartojimas viršija 0,6 apskaičiuoto šildymui. Kaip ir atvira sistemašilumos tiekimas, galima naudoti kombinuotą kokybės reguliavimasšilumos tiekimas. Kai apskaičiuojamas aušinimo skysčio debitas ir patys šilumos perdavimo tinklai šildymo ir vėdinimo sistema, didinant terpės temperatūrą, siekiant kompensuoti karšto tiekimo poreikį. Tokiu atveju pastatų šiluminė inercija veikia kaip šilumos akumuliatoriai, išlyginantys temperatūros svyravimus, atsirandančius dėl netolygaus šilumos ištraukimo iš prijungtos sistemos.

Privalumai

Deja, posovietinėje erdvėje didžiosios daugumos vartotojų šilumos tiekimas vis dar organizuojamas pagal senąjį, atvira grandinė. Uždara schema daugeliu atžvilgių žada didelę naudą. Štai kodėl perėjimas prie uždaro šildymo šalies mastu gali atnešti rimtos ekonominės naudos. Pavyzdžiui, Rusijoje valstybiniu lygiu perėjimas prie ekonomiškesnio pasirinkimo tapo ateities energijos taupymo programos dalimi.

Senosios schemos atsisakymas sumažins šilumos nuostolius, nes bus galima tiksliai reguliuoti suvartojimą. Kiekvienas šilumos punktas turi galimybę tiksliai reguliuoti abonentų šilumos suvartojimą.

Šildymo įrenginius, veikiančius izoliuotu uždaros sistemos režimu, daug mažiau veikia atviro tinklo įvedami veiksniai. Dėl to pailgėja katilų, šilumos paruošimo įrenginių ir tarpinių komunikacijų tarnavimo laikas.

Tai nereikalauja padidinto atsparumo aukštas spaudimas, per visą šilumai laidžių magistralių ilgį, tai žymiai sumažina vamzdynų avarijų skaičių dėl slėgio sprogimų. Savo ruožtu tai sumažina šilumos nuostolius dėl nuotėkio. Dėl to taupymas, šilumos ir karšto vandens tiekimo stabilumas ir kokybė kompensuoja sistemos trūkumus. Ir jie taip pat egzistuoja. Procedūros negali būti atliekamos centralizuotai. Kiekviena atskira uždara grandinė reikalauja savo priežiūros. Ar tai būtų turbinos, abonentinės grandinės ar tarpinė linija.

Kiekviena šilumos punktas yra atskiras vandens ruošimo įrenginys. Labiausiai tikėtina, kad atnaujinant grandinę iš atviros į uždarą, daugeliu atvejų teks padidinti plotą, reikalingą ITP įrangai įrengti, taip pat pertvarkyti maitinimo šaltinį. Be to, ženkliai išauga šalto vandens sąnaudos tiekiant pastatą, kadangi būtent jis naudojamas šildymui šilumokaičiuose ir toliau vartotojui su savarankišku karšto vandens pajungimu. Dėl to visada reikės rekonstruoti vandens tiekimą, kad būtų galima pereiti prie uždaros karštos grandinės.

Pasaulinis įvadas nepriklausomas prisijungimas karšto vandens tiekimas į šilumos tinklus labai padidins išorinių šalto vandens tiekimo tinklų apkrovą, nes vartotojams reikės tiekti padidintus karšto vandens tiekimui reikalingus kiekius, kurie dabar tiekiami šilumos tinklais. Daugumai gyvenvietės tai bus rimta kliūtis modernizacijai. Papildoma įranga siurbimo agregatai karšto tiekimo ir cirkuliacijos įrenginiuose, pastatų šildymo mechanizmai sukels papildomą apkrovą Tinklo elektra ir be jų rekonstrukcijos taip pat neapsieinama.