Siltumapgādes sistēmas - slēgtas un atvērtas: priekšrocības un trūkumi. Atvērta un slēgta apkures sistēma - priekšrocības un trūkumi salīdzinājumā

Siltumapgādes sistēmu klasifikācija un attīstības perspektīvas

Energoresursu izmantošanas intensifikāciju mūsu valstī pavada dažādu tautsaimniecības nozaru rūpniecības uzņēmumu siltumenerģijas patēriņa pieaugums, kas šobrīd veido aptuveni 56% no valsts kopējās bilances. Siltumapgādes kopējās izmaksas atsevišķos gadījumos pārsniedz 50% no kopējām ražošanas izmaksām. Tos bieži nosaka ne tik daudz izmantoto energoresursu izmaksas, bet gan atbilstošās siltumapgādes sistēmas.

Siltumapgādes sistēmas tiek veidotas, ņemot vērā siltumnesēja veidu un parametrus, maksimālo siltuma patēriņu stundā, siltuma patēriņa izmaiņas laika gaitā (dienā, gadā), kā arī ņemot vērā siltumnesēja lietošanas veidu. patērētājiem.

Siltumapgādes sistēmās tiek izmantoti sekojoši siltuma avoti: TEC, KES, rajona katlu mājas (centralizētās sistēmas); grupa (uzņēmumu grupai, dzīvojamie rajoni) un atsevišķas katlu telpas; AES, ATES, SPP, kā arī ģeotermālie tvaika un ūdens avoti; sekundārie energoresursi (īpaši metalurģijas, stikla, cementa un citos uzņēmumos, kur dominē augstas temperatūras procesi).

Siltumapgāde ir mājas siltumapgādes iezīme. Siltumapgāde no visām mūsu valstī esošajām TEC nodrošina aptuveni 40% no rūpniecībā un komunālajos pasākumos patērētās siltumenerģijas. Jaunās sadzīves TEC tiek uzstādīti koģenerācijas turbīnu bloki ar vienības jaudu līdz 250 MW, tiek radīti priekšnoteikumi siltumtīklu attīstībai, kuros kā siltumnesējs tiks izmantots pārkarsēts ūdens ar temperatūru 440 - 470 K. ATES arī veicina centralizētās siltumapgādes tālāku attīstību (īpaši valsts Eiropas daļā) ar vienlaicīgu risinājumu vides jautājumi. Koģenerācijas stacijas būvniecība ir ekonomiski izdevīga, ja siltuma slodze pārsniedz 6000 GJ/h. Šādos apstākļos var izmantot sērijveida reaktorus. Mazākām jaudām vēlams izmantot kodolapkures katlus.

Atkarībā no siltumnesēja veida siltumapgādes sistēmas tiek iedalītas ūdens sistēmās (galvenokārt siltumapgādei sezonas siltuma patērētājiem un karsts ūdens) un tvaiku (galvenokārt procesa siltuma padevei, kad nepieciešams augstas temperatūras siltumnesējs).

Siltumenerģijas patērētājiem piegādātā siltumnesēja veida, parametru un nepieciešamā daudzuma noteikšana parasti ir daudzfaktoru uzdevums, kas tiek risināts struktūras un parametru optimizācijas ietvaros. vispārējā shēma uzņēmumiem, ņemot vērā vispārīgos tehniskos un ekonomiskos rādītājus (parasti norādītās izmaksas), kā arī sanitārās un ugunsdrošības standartus.

Siltumapgādes prakse ir parādījusi vairākus ūdens priekšrocības kā siltumnesējs, salīdzinot ar tvaiku: ūdens temperatūra siltumapgādes sistēmās ir ļoti mainīga (300 - 470 K), TEC pilnvērtīgāk tiek izmantots siltums, nav kondensāta zudumu, mazāk siltuma zudumu tīklos, siltumnesējam ir siltuma uzglabāšanas jauda.

Tajā pašā laikā ūdens sildīšanas sistēmām ir šādas īpašības ierobežojumiem : ūdens sūknēšanai nepieciešams ievērojams elektroenerģijas patēriņš; negadījuma laikā ir iespējama ūdens noplūde no sistēmas; dzesēšanas šķidruma lielais blīvums un stingrais hidrauliskais savienojums starp sistēmas sekcijām pieļauj sistēmas mehānisku bojājumu iespējamību pieļaujamā spiediena pārsniegšanas gadījumā; ūdens temperatūra var būt zemāka par procesa iestatījumu.

Tvaikam ir nemainīgs spiediens 0,2 - 4 MPa un atbilstošā (piesātinātam tvaikam) temperatūra, kā arī liela (vairākas reizes) īpatnējā entalpija salīdzinājumā ar ūdeni. Izvēloties tvaiku vai ūdeni kā siltumnesēju, tiek ņemts vērā sekojošais. Pārvadājot tvaiku, rodas lieli spiediena un siltuma zudumi, tāpēc tvaika sistēmas ir lietderīgas 6-15 km rādiusā, bet ūdens sildīšanas sistēmas ir 30-60 km diapazonā. Pagarinātu tvaika cauruļvadu darbība ir ļoti sarežģīta (nepieciešamība savākt un sūknēt kondensātu utt.). Turklāt tvaika sistēmām ir augstākas vienības izmaksas tvaika cauruļvadu, tvaika katlu, komunikāciju un ekspluatācijas izmaksas, salīdzinot ar ūdens sildīšanas sistēmām.

Karstā gaisa (vai tā maisījuma ar degvielas sadegšanas produktiem) dzesēšanas šķidruma pielietojuma joma ir ierobežota ar dažām tehnoloģiskām iekārtām, piemēram, žāvētājiem, kā arī ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmām. Attālums, kādā vēlams transportēt karsto gaisu kā siltumnesēju, nepārsniedz 70-80 m Lai vienkāršotu un samazinātu cauruļvadu izmaksas siltumapgādes sistēmās, vēlams izmantot viena veida siltumnesēju.

Apkures sistēmu veidi

AT tautsaimniecība valstis izmanto ievērojamu skaitu dažādu veidu apkures sistēmu.

Saskaņā ar dzesēšanas šķidruma padeves metodi siltumapgādes sistēmas tiek sadalītas slēgts , kurā dzesēšanas šķidrums netiek patērēts un netiek ņemts no tīkla, bet tiek izmantots tikai siltuma transportēšanai, un atvērts , kurā patērētāji pilnībā vai daļēji paņem dzesēšanas šķidrumu no tīkla. Slēgtās ūdens sistēmas raksturo patērētājam piegādātā siltumnesēja kvalitātes stabilitāte (ūdens kā siltumnesēja kvalitāte šajās sistēmās atbilst kvalitātei krāna ūdens); vienkāršība sanitārā kontrole karstā ūdens apgādes iekārtas un sistēmas hermētiskuma kontrole. Uz nepilnībasšādas sistēmas ietver iekārtu sarežģītību un patērētājiem paredzēto ievades darbību; cauruļu korozija neatgaisota ūdensvada ūdens iekļūšanas dēļ, iespējama zvīņošanās caurulēs.

AT atvērts ūdens sildīšanas sistēmās var izmantot vienas caurules shēmas ar zemas kvalitātes siltuma resursiem; tiem ir lielāka patērētājiem pievienotā aprīkojuma izturība. Uz nepilnības atklātās ūdens sistēmās jāiekļauj nepieciešamība palielināt ūdens attīrīšanas iekārtu jaudu, kas aprēķināta, lai kompensētu no sistēmas ņemtā ūdens plūsmu; nestabilitāte sanitārie rādītājiūdens, apgrūtinot sanitāro kontroli un sistēmas hermētiskuma kontroli.

Atkarībā no cauruļvadu (siltuma cauruļvadu) skaita, kas pārnes dzesēšanas šķidrumu vienā virzienā, izšķir viencaurules un vairāku cauruļu siltumapgādes sistēmas. Jo īpaši ūdens sildīšanas sistēmas ir sadalītas vienas, divu, trīs un vairāku cauruļu sistēmās, un saskaņā ar minimālo cauruļu skaitu var būt atvērta viencauruļu sistēma un slēgta divu cauruļu sistēma.

Rīsi. 1. Siltumapgādes sistēmas shēmas:

a - vienpakāpes; b - divpakāpju; 1 - siltumtīkls; 2 - tīkla sūknis; 3 - apkures sildītājs; 4 - pīķa katls; 5 - lokālais siltumpunkts; 6 - centrālapkures punkts

Atbilstoši paralēlo tvaika cauruļvadu skaitam tvaika sistēmas ir viencaurules un divu cauruļu. Pirmajā gadījumā tvaiks ar tādu pašu spiedienu tiek piegādāts patērētājiem pa kopēju tvaika cauruļvadu, kas nodrošina siltuma padevi, ja termiskā slodze paliek nemainīgs visu gadu, un tvaika padeves pārtraukumi ir pieņemami. Ar divu cauruļu sistēmām ir nepieciešams nepārtraukti piegādāt abonentus ar dažāda spiediena tvaiku mainīgas termiskās slodzes apstākļos.

Saskaņā ar siltumenerģijas nodrošināšanas metodi sistēmas var būt vienpakāpju un daudzpakāpju (1. att.).

Vienpakāpes shēmās siltumenerģijas patērētāji tiek pieslēgti tieši siltumtīkliem / izmantojot lokālos vai individuālos siltuma punktus 5. Daudzpakāpju shēmās starp siltuma avotiem un patērētājiem tiek izvietoti centrālie 6 siltuma (vai vadības un sadales) punkti. Šie punkti ir paredzēti, lai uzskaitītu un regulētu siltuma patēriņu, tā sadali vietējās sistēmas patērētāji un dzesēšanas šķidruma sagatavošana ar nepieciešamajiem parametriem. Tie ir aprīkoti ar sildītājiem, sūkņiem, veidgabaliem, instrumentiem. Turklāt šādos punktos dažreiz tiek attīrīts un sūknēts kondensāts.

Priekšroka tiek dota shēmām ar centrālapkures punktiem / ēku apkalpošanas grupām 5 (2. att.). Ar daudzpakāpju siltumapgādes sistēmām ievērojami samazinās to izbūves, ekspluatācijas un uzturēšanas izmaksas, jo samazinās (salīdzinot ar vienpakāpes sistēmām) lokālo sildītāju, sūkņu, temperatūras regulatoru u.c.

Siltumapgādes sistēmām ir nozīmīga loma rūpniecisko uzņēmumu normālā darbībā. Viņiem ir vairākas specifiskas funkcijas.

Divu cauruļu slēgtās ūdens sistēmas karstā ūdens apgādei ar ūdens sildītāju (3. att., a) ir plaši izplatītas viendabīgu patērētāju siltumapgādē (apkures, ventilācijas sistēmas, kas darbojas vienādos režīmos utt.). Ūdens tiek nosūtīts siltumenerģijas patērētājiem pa piegādes cauruļvadu 2, tas uzsilda krāna ūdeni siltummainī 5 un pēc atdzesēšanas pa atgaitas cauruļvadu 1 nonāk TEC vai katlu telpā. Apsildāmais krāna ūdens patērētājiem tiek piegādāts caur krāniem 4 un uzsildītā ūdens akumulatorā 3, kas paredzēts ūdens plūsmas svārstību izlīdzināšanai. Atvērtajās siltumapgādes sistēmās (3. att., b) karstā ūdens apgādei ūdens tiek tieši izmantots, pilnībā izsūknēts (atgaisots, mīkstināts) koģenerācijas stacijā, un līdz ar to ūdens attīrīšanas un kontroles sistēmas kļūst sarežģītākas, to izmaksas palielinās. Ūdens divu cauruļu karstā ūdens apgādes sistēmā ar cirkulācijas līniju (no koģenerācijas stacijas vai katlumājas) tiek piegādāts pa siltuma cauruli 2, un atgaitas ūdens tiek padots pa siltuma cauruli 1. Ūdens ieplūst maisītājā 6 pa cauruli, un no plkst. to uz akumulatoru 3 un caur krāniem 4 siltuma patērētājiem. Lai izslēgtu ūdens iekļūšanas iespēju no padeves cauruļvada 2 tieši atgaitas siltuma cauruļvadā 1 caur cauruli 8, a pretvārsts 7.

Rīsi. 2. Siltumapgādes sistēmas shēma ar centrālo siltumpunktu:

1 - centrālapkures punkts; 2 - fiksēts atbalsts; 3 - siltumtīkls; 4 - U-veida kompensators; 5 - ēka

Tvaika siltumapgādes shēmā ar kondensāta atdevi (4. att.) tvaiks no koģenerācijas stacijas vai katlumājas tiek piegādāts pa tvaika cauruļvadu 2 siltuma patērētājiem 3 un kondensējas. Kondensāts caur speciālu ierīci-kondensāta uztvērēju 4 (nodrošina tikai kondensāta izvadīšanu) nonāk tvertnē 5, no kuras tas pa cauruli 1 ar kondensāta sūkni 6 atgriežas siltuma avotā. Ja spiediens tvaika cauruļvadā ir zemāks par nepieciešamo. tehnoloģiju patērētāji, tad atsevišķos gadījumos izrādās efektīva pielietošana kompresors 7.

Kondensātu nedrīkst atgriezt siltuma avotā, bet to izmantot patērētājs. Siltumtīklu shēma šādos gadījumos ir vienkāršota, tomēr TEC vai katlumājā rodas kondensāta deficīts, kura novēršanai nepieciešamas papildu izmaksas.

Rīsi. 3. Divu cauruļu ūdens sistēma karstā ūdens apgāde:

a - slēgts ar ūdens sildītāju; b - atvērts

Rīsi. 4. att. Siltumapgādes tvaika shēma. 5. Siltumapgādes shēma ar ežektoru

Karstā ūdens apgādes sistēmā var būt strūklas sildītājs (5. att.). Krāna ūdens pa 2. līniju tiek piegādāts uz 3. sildītāju un pēc tam uz izplešanās tvertni-akumulatoru 4. Tvaiks ieplūst tajā pašā tvertnē no tvaika līnijas 1 caur vārstu 6, kas nodrošina papildu ūdens sildīšanu tvaika burbuļošanas laikā. No tvertnes 4 ūdens tiek novirzīts uz siltuma patērētājiem 5. Termiskās shēmas siltumapgādes sistēmas tiek izstrādātas, ņemot vērā ražošanas tehnoloģijas prasības, ievērojot maksimāli pilnvērtīgu siltuma izmantošanu un nodrošinot vides aizsardzību.

Atvērtajās siltumapgādes sistēmās katla blokā sagatavotais ūdens kalpo ne tikai kā siltumnesējs, bet arī nonāk karstā ūdens apgādes vajadzībām, t.i., ūdens tiek ņemts tieši no siltumtīklu cauruļvadiem bez starpsildītājiem. Papildu ūdens daudzumu šajā gadījumā nosaka ūdens zudumi tīklos, katlu telpā (2 - 2,5% no tīkla ūdens patēriņa) un ūdens patēriņš karstā ūdens apgādes vajadzībām. Karstā ūdens apgādes diennakts noslogojuma grafika izlīdzināšanai plānots uzstādīt akumulācijas tvertnes, kuru tilpums ir 9 reizes lielāks par stundas vidējo ūdens patēriņu karstā ūdens apgādei.

Apkures katlumājas ar atvērtu divu cauruļu siltumapgādes sistēmu galvenā termiskā diagramma ir parādīta att. 7.9. Ūdens sildīšanas katlu agregātu termiskie un hidrodinamiskie režīmi, aukstā ūdens attīrīšanas ūdens apstrāde, recirkulācijas iekārtas (līnija SD) un sajaukšanas tilts AB, radot vakuumu HP vakuuma deaeratorā, ir līdzīgi tiem, kas tika aplūkoti iepriekš. Siltumu noņem ar tvaiku D jautājums izmanto, lai sildītu mīkstinātu ūdeni tvaika dzesētājā T3.

No vakuuma deaeratora ūdens padeve ar gravitācijas spēku nonāk atgaisotā ūdens tvertnē BD, no kurienes ar pārsūknēšanas sūkni PN tiek padots uz uzglabāšanas tvertni BA. Parasti tiek uzstādītas vismaz divas metāla tvertnes, kuru iekšējā virsma ir aizsargāta ar pretkorozijas pārklājumu, bet ārējā virsma ar siltumizolāciju. No BA uzglabāšanas tvertnes ūdeni ņem grimēšanas sūknis PPN un piegādā uz siltumtīkls.

Siltumtīklu darbība ziemas apkures režīmā. SN tīkla sūkņu iesūkšanas kolektorā tiek piegādāts ūdens no atgaitas cauruļvada ar spiedienu 0,2 - 0,4 MPa. Tur pa līniju tiek piegādāts arī ūdens no grimēšanas sūkņiem KN(rindas KL un EF bloķēts ar vārstiem), kā arī atdzesēts ūdens no mīkstinātā ūdens T2 un neapstrādāta ūdens T1 siltummaiņiem (7.9. att.)

Rīsi. 7.9. ķēdes shēma apkures katlu telpa ar atvērtu divu cauruļu
apsildes sistēma

Atgaitas tīkla ūdens ar tīkla sūkņiem CH tiek iesūknēts karstā ūdens katla blokā KA, kur tas tiek uzkarsēts līdz 150 ° C temperatūrai, un pie katla izejas tiek sadalīts trīs plūsmās: siltumtīklā. , otrreizējai pārstrādei un katlumājas savām vajadzībām, kas ietver ūdens patēriņu:

naftas rūpniecībai,

ūdens uzsildīšanai līdz 70 °C vakuuma deaeratorā,

uz T2 siltummaiņa mīkstināta ūdens sildīšanai līdz 65 ° C,

uz T1 siltummaiņa avota ūdens sildīšanai līdz 30 ° C .

Atdzesētais ūdens no siltummaiņiem T1 un T2 nonāk tīkla sūkņu SN iesūkšanas kolektorā.Ūdens plūsma caur karstā ūdens katla agregātiem tiek noteikta maksimālajam ziemas režīmam un atkarībā no darbības apstākļiem tiek ņemta konstanta dažādos režīmos.

ūdens temperatūra, kas nonāk patērētāja apkures un ventilācijas sistēmā, ~ 95 °C, regulējams ar lifta mezgls E sajaucot tiešo tīkla ūdeni ar atdevi no apkures sistēmas.

Vidējais patērētājam piegādātā karstā ūdens stundas patēriņš dienā ir aprēķina lielums, nemainīgs un neatkarīgs no sezonas. Maksimālajā ziemas režīmā karstā ūdens patērētājs tieši uz ūdens krāniem saņem atgaitas tīkla ūdeni no apkures un ventilācijas sistēmas. Citos darbības režīmos apkures periodā atgaitas tīkla ūdens temperatūra pazeminās zem karstā ūdens apgādei normalizētajām temperatūrām, tāpēc karstā ūdens sagatavošanas blokā S uz atgaitas tīklu ūdeni caur temperatūras regulatoru RTG, sajaukts nepieciešamo summu tiešā tīkla ūdens.

Daļa ūdens (5 - 10% no patērētāja patēriņa) iziet cauri dvieļu žāvētājiem, atdziest līdz 40 - 45 ° C temperatūrai un caur cirkulācijas līniju cirkulācijas sūknis CH tiek atgriezta apkures sistēmas atgaitas cauruļvadā.

Strādājot apkures periodā, jārēķinās, ka lielā ūdens patēriņa dēļ caur ūdens attīrīšanas iekārtu, atgaitas cauruļvadā tiek piegādāts papildūdens un izlietotais apkures ūdens (agregāti M un N) tiek sajaukti ar atgaitas tīkla ūdeni un būtiski maina turpgaitas temperatūru. Pēc plūsmas galīgās temperatūras aprēķināšanas tiek noteikti dzesēšanas šķidruma plūsmas ātrumi pa recirkulācijas līniju un caur sajaukšanas tiltu.

Pēdējā posmā tiek kontrolēta termiskās ķēdes darbības režīmu aprēķina pareizība, pārbaudot aprēķina rezultātā pieņemto un iegūto siltuma patēriņa pašu vajadzībām vērtību atbilstību un kopējo siltuma atdevi. katlu māja. Ja neatbilstība pārsniedz 2%, aprēķinu atkārto.

Termiskās ķēdes darbība vasaras režīmā. Papildu ūdens klātbūtne uzglabāšanas tvertnēs tādā daudzumā un temperatūrā, kas atbilst karstā ūdens apgādes mērķiem, ļauj vasarā, ja nav apkures un ventilācijas slodzes, piegādāt šo ūdeni tieši siltumtīklam. . Caur atgaitas cauruļvadu katlu telpā atgriezīsies tikai cirkulējošais ūdens no vietējām karstā ūdens apgādes sistēmām, kas tiek nosūtīts caur iekārtu. E uz BA akumulatoru tvertnēm gar līniju EF.

Tādējādi iekšā vasaras periods objektā karstā ūdens katla iekārta ir atslēgta no siltumtīkla ZA atgriešanas cauruļvads un vietā BL piegādes cauruļvads. Ūdens karstā ūdens apgādei tiks piegādāts apkures sistēmas padeves cauruļvadam tieši no BA akumulatoru tvertnēm pa līniju KL kosmētikas sūknis, ko šajā gadījumā sauc par "vasaru" (rinda KN vienlaikus aizvērts ar vārstu).

Katla bloks vasarā tiek ieslēgts tikai slodzei q sn, un ūdens plūsma caur katla bloku ir apkures ūdens plūsmu summa , iekļūšana siltummaiņos T1, T2 un HP vakuuma deaeratorā. Tāpēc ar zemu katlu mājas karstā ūdens apgādes slodzes īpatsvaru (0,25 - 0,3) vasarā katlu bloku skaits tiek samazināts līdz vienam.

6. tēma Siltumapgādes sistēmas

Siltumapgādes sistēmu klasifikācija.

Siltuma avotu termiskās shēmas.

Ūdens sistēmas.

Tvaika sistēmas.

Gaisa sistēmas.

Siltumnesēja un siltumapgādes sistēmas izvēle.

Siltumapgādes sistēmu klasifikācija (ST)

Siltumapgādes sistēma (ST) ir siltuma avotu, siltuma transportēšanas ierīču (siltumtīklu) un siltuma patērētāju kopums.

Siltumapgādes sistēma (ST) sastāv no šādām funkcionālajām daļām:

Siltumenerģijas ražošanas avots (katlu māja, TEC);

Siltumenerģijas transportēšanas ierīces uz telpām (siltumtīkli);

Siltumu patērējošas ierīces, kas nodod siltumenerģiju patērētājam (apkures radiatori, sildītāji).

Siltumapgādes sistēmas (ST) iedala:

1. Siltuma rašanās vietā:

centralizēti un decentralizēts.

Decentralizētās sistēmās Patērētāju siltuma avots un siltuma uztvērēji ir apvienoti vienā vienībā vai atrodas tuvu viens otram, tāpēc nav nepieciešamas īpašas ierīces siltuma transportēšanai (siltumtīklam).

Centralizētā sistēmā Siltumapgādes avots un patērētāji ir ievērojami atdalīti viens no otra, tāpēc siltums tiek nodots pa siltumtīkliem.

Sistēmas decentralizēts siltumapgādes tiek sadalītas individuālais un vietējais .

ATindividuāls sistēmas, katras telpas siltumapgāde tiek nodrošināta no atsevišķa sava avota (krāsns vai dzīvokļa apkure).

ATvietējā sistēmas, visu ēkas telpu apkure tiek nodrošināta no atsevišķa kopēja avota (mājas katls).

centralizēti Siltumapgādi var iedalīt:

- grupai - siltumapgāde no viena ēku grupas avota;

- reģionālais - siltumapgāde no viena pilsētas rajona avota;

- pilsētas - siltumapgāde no viena avota vairākiem pilsētas rajoniem vai pat pilsētai kopumā;

- starppilsētu - siltumapgāde no viena avota vairākās pilsētās.

2. atbilstoši transportētā dzesēšanas šķidruma veidam :

tvaiks, ūdens, gāze, gaiss;

3. Atbilstoši cauruļvadu skaitam dzesēšanas šķidruma pārvadīšanai uz:

- vienas, divu un vairāku cauruļu;

4. saskaņā ar metodi karstā ūdens apgādes sistēmu pieslēgšanai siltumtīkliem:

-slēgts(ūdens karstā ūdens apgādei tiek ņemts no ūdens padeves un uzsildīts siltummainī ar tīkla ūdeni);

- atvērts(ūdens karstā ūdens apgādei tiek ņemts tieši no siltumtīkla).

5. pēc siltuma patērētāja veida:

- komunālie - sadzīves un tehnoloģiskie.

6. saskaņā ar shēmām apkures iekārtu pieslēgšanai:

-atkarīgi(siltuma ģeneratorā uzkarsētais dzesēšanas šķidrums, kas tiek transportēts pa siltumtīkliem, nonāk tieši siltumu patērējošās ierīcēs);

- neatkarīgs(dzesēšanas šķidrums, kas cirkulē caur siltumtīkliem siltummainī, silda dzesēšanas šķidrumu, kas cirkulē apkures sistēmā.

6.1. attēls - Siltumapgādes sistēmu shēmas

Izvēloties dzesēšanas šķidruma veidu, ir jāņem vērā tā sanitāri higiēniskie, tehniskie, ekonomiskie un ekspluatācijas rādītāji.

gāzesveidojas kurināmā sadegšanas laikā, tiem ir augsta temperatūra un entalpija, tomēr gāzu transportēšana apgrūtina apkures sistēmu un rada ievērojamus siltuma zudumus. No sanitārā un higiēniskā viedokļa, izmantojot gāzes, to ir grūti nodrošināt pieļaujamās temperatūras sildelementi. Taču, sajaucot noteiktā proporcijā ar aukstu gaisu, gāzes tagadējā gāzes-gaisa maisījuma veidā var izmantot dažādās tehnoloģiskās iekārtās.

Gaiss- viegli pārvietojams dzesēšanas šķidrums, ko izmanto gaisa apkures sistēmās, ļauj diezgan vienkārši regulēt nemainīgu temperatūru telpā. Tomēr sakarā ar zema siltuma jauda(apmēram 4 reizes mazāka par ūdeni), telpu apsildāmā gaisa masai jābūt ievērojamai, kas ievērojami palielina tā pārvietošanās kanālu (cauruļvadu, kanālu) izmērus, palielina hidraulisko pretestību un enerģijas patēriņu. transportēšana. Tāpēc gaisa apkure rūpniecības uzņēmumi veic vai nu kombinācijā ar ventilācijas sistēmām, vai arī uzstādot īpašas apkures iekārtas veikalos ( gaisa aizkari utt.).

Tvaikskondensācijas laikā apkures ierīcēs (caurules, reģistri, paneļi utt.) izdala ievērojamu siltuma daudzumu augstās īpašs karstums pārvērtības. Tāpēc tvaika masa pie noteiktas termiskās slodzes ir samazināta salīdzinājumā ar citiem dzesēšanas šķidrumiem. Tomēr, izmantojot tvaiku, sildīšanas ierīču ārējās virsmas temperatūra būs augstāka par 100 ° C, kas noved pie uz šīm virsmām nosēdušos putekļu sublimācijas, izdalīšanās telpās. kaitīgās vielas un izskats nepatīkamas smakas. Turklāt tvaika sistēmas ir trokšņa avoti; tvaika cauruļvadu diametri ir diezgan nozīmīgi lielā īpatnējā tvaika tilpuma dēļ.

Ūdensir augsta siltuma jauda un blīvums, kas ļauj pārsūtīt lielos daudzumos siltums lielos attālumos ar zemiem siltuma zudumiem un mazu cauruļvadu diametru. Ūdens sildīšanas ierīču virsmas temperatūra atbilst sanitārajām un higiēnas prasībām. Tomēr ūdens kustība ir saistīta ar augstām enerģijas izmaksām.

Apsildes sistēma

Jautājumi

1. Siltumapgādes sistēmas jēdziens un klasifikācija.

2. Centralizētas sistēmas apkure un to elementi.

3. Siltuma tīklu shēmas.

4. Siltumtīklu ieklāšana.

1. Integrētās inženiertehniskās iekārtas lauku apdzīvotām vietām./A.B. Keatovs, P.B. Meizels, I.Ju. Rubčaks. – M.: Stroyizdat, 1982. – 264 lpp.

2. Kočeva M.A. Inženiertehnika un apbūves teritoriju labiekārtošana: Apmācība. - Ņižņijnovgoroda: Ņižņijnovgoroda. Valsts arhitekts.-būvē. un.-t., 2003.–121 lpp.

3. Teritoriju, ēku un būvlaukumu inženiertīkli un aprīkojums / I.A. Nikolajevska, L.P. Gorlopanova, N.Ju. Morozovs; Zem. ed I.A. Nikolajevska. - M: Ed. centrs "Akadēmija", 2004. - 224 lpp.

Siltumapgādes sistēmas jēdziens un klasifikācija

Apsildes sistēma- agregāts tehniskās ierīces, mezgli un apakšsistēmas, kas nodrošina: 1) siltumnesēja sagatavošanu, 2) tā transportēšanu, 3) sadali atbilstoši individuālo patērētāju siltuma pieprasījumam.

Mūsdienu sistēmas siltumapgādei jāatbilst šādām pamatprasībām:

1. Cauruļvadu un uzstādīta uzticama izturība un hermētiskums
armatūra uz tiem dzesēšanas šķidruma temperatūrā, kas sagaidāma darba spiedienā.

2. Augsta un stabila siltumizolācijas konstrukcijas termiskā un elektriskā pretestība, pretestība, kā arī zema gaisa caurlaidība un ūdens uzsūkšanās.

3. Iespēja ražot rūpnīcā visas galvenās "
siltuma cauruļvada elementi, palielināti līdz robežām, ko nosaka veids un
kaulu celšanas transportlīdzekļi. Siltuma vadu montāža trasē!
gatavie priekšmeti.

4. Visu darbietilpīgo būvniecības un uzstādīšanas procesu mehanizācijas iespēja.

5. Uzturamība, t.i., spēja ātri atrast cēloņus
kļūmju vai bojājumu rašanos un darbības traucējumu un to seku novēršanu, veicot remontdarbus noteiktā laikā.

Atkarībā no sistēmu jaudas un patērētāju skaita, kas no tām saņem siltumenerģiju, siltumapgādes sistēmas iedala centralizētās un decentralizētās.

Siltumenerģija karstā ūdens vai tvaika veidā tiek transportēta no siltuma avota (termoelektrostacijas (koģenerācijas stacija) vai lielas katlu mājas) pie patērētājiem pa speciāliem cauruļvadiem - siltumtīkliem.

Siltumapgādes sistēmas sastāv no trim galvenajiem elementiem: ģenerators, kurā tas tiek ražots siltumenerģija; siltuma cauruļvadi, caur kuru siltumenerģija tiek piegādāta apkures ierīcēm; apkures ierīces, kalpo siltuma pārnesei no dzesēšanas šķidruma uz apsildāmās telpas gaisu vai gaisu ventilācijas sistēmās, vai krāna ūdeni karstā ūdens apgādes sistēmās.

Mazās apdzīvotās vietās galvenokārt tiek izmantotas divas siltumapgādes sistēmas: vietējā un centralizētā. Centrālās sistēmas nav raksturīgas ēkām, kas nav augstākas par trim stāviem.

vietējās sistēmas- kurā visi trīs galvenie elementi atrodas vienā telpā vai blakus telpās. Šādu sistēmu klāsts ir ierobežots līdz dažām maza izmēra telpām.

Centralizētas sistēmas ir raksturīgi ar to, ka siltuma ģenerators tiek izņemts no apsildāmām ēkām vai karstā ūdens piegādes patērētājiem uz īpašu ēku. Šāds siltuma avots var būt katlumāja ēku grupai, ciema katlu māja vai koģenerācijas stacija (koģenerācijas stacija).

Vietējās apkures sistēmās ietilpst: cietā kurināmā plīts, plīts un gāzes sildītājs, grīdas vai dzīvokļa ūdens sistēmas un elektriskā.

Krāsns apkure uz cietā kurināmā. Apkures krāsnis ir izvietotas apdzīvotās vietās ar zemu siltuma blīvumu. Sanitāri higiēnisku un ugunsdrošības apsvērumu dēļ tās atļauts iekārtot tikai vienstāvu un divstāvu ēkās.

Iekštelpu krāšņu dizaini ir ļoti dažādi. Tās var būt dažādas formas plānā, ar dažādu ārējās virsmas apdari un ar dažādām dūmu cirkulācijas shēmām, kas atrodas krāsns iekšpusē, caur kurām pārvietojas gāzes. Atkarībā no gāzu kustības virziena krāsnīs izšķir vairāku apgriezienu kanālu un bezkanālu krāsnis. Pirmkārt, gāzu kustība krāsnī notiek caur virknē vai paralēli savienotiem kanāliem, un, otrkārt, gāzu kustība notiek brīvi krāsns dobumā.

maza apjoma ēkās vai mazās palīgēkās rūpnieciskos objektos, kas atrodas tālu no galvenajām ražošanas ēkām. Šādu sistēmu piemēri ir krāsnis, gāzes vai elektriskā apkure. Šajos gadījumos siltuma radīšana un tā nodošana iekštelpu gaisam tiek apvienota vienā ierīcē un atrodas apsildāmās telpās.

centrālā sistēma Siltumapgāde ir sistēma siltuma padevei vienai jebkura tilpuma ēkai, no viena siltuma avota. Parasti šādas sistēmas sauc par ēku apkures sistēmām, kas saņem siltumu no katla, kas uzstādīts ēkas pagrabā, vai atsevišķām katlu telpām. Šis katls var nodrošināt siltumu šīs ēkas ventilācijas un karstā ūdens sistēmām.

centralizēti siltumapgādes sistēmas tiek izsauktas, ja viens siltuma avots (koģenerācijas vai rajona katlu mājas) piegādā siltumu daudzām ēkām. Pēc veida - sistēmas siltuma avots centralizētā siltumapgāde sadalīta centralizētajā siltumapgādē un centralizētajā siltumapgādē. Centralizētajā siltumapgādē siltuma avots ir centralizētā katlu māja, bet centralizētajā siltumapgādes jomā – koģenerācijas stacija (koģenerācijas stacija).

Siltumnesēju sagatavo rajona katlu mājā (vai HEC). Sagatavotais dzesēšanas šķidrums pa cauruļvadiem nonāk rūpniecības, sabiedrisko un dzīvojamo ēku apkures un ventilācijas sistēmās. Sildierīcēs, kas atrodas ēku iekšienē, dzesēšanas šķidrums izdala daļu no tajā uzkrātā siltuma un tiek novadīts pa speciāliem cauruļvadiem uz siltuma avotu. Centralizētā siltumapgāde no centralizētās siltumapgādes atšķiras ne tikai ar siltuma avota veidu, bet arī pēc paša siltuma ražošanas būtības.

Centralizētā siltumapgāde var tikt raksturota kā centralizētā siltumapgāde, pamatojoties uz kombinētā ražošana siltuma un elektriskā enerģija. Papildus siltuma avotam visi pārējie elementi centralizētās siltumapgādes un centralizētās siltumapgādes sistēmās ir vienādi.

Pēc siltumnesēja veida siltumapgādes sistēmas iedala divās grupās - ūdens un tvaika siltumapgādes sistēmas.

dzesēšanas šķidrums ir vide, kas pārnes siltumu no siltuma avota uz siltumu patērējošām apkures, ventilācijas un karstā ūdens apgādes sistēmu ierīcēm. Mūsu valstī pilsētās un dzīvojamos rajonos izmantotajās siltumapgādes sistēmās ūdens tiek izmantots kā siltumnesējs. Rūpniecības objektos, industriālajos rajonos apkures sistēmām izmanto ūdeni un tvaiku. Tvaiku galvenokārt izmanto jaudas un tehnoloģiskām vajadzībām.

Pēdējā laikā rūpniecības uzņēmumos sāk izmantot vienu dzesēšanas šķidrumu – līdz dažādām temperatūrām uzsildītu ūdeni, ko izmanto arī tehnoloģiskajos procesos. Viena siltumnesēja izmantošana vienkāršo siltumapgādes shēmu, samazina kapitāla izmaksas un veicina kvalitatīvu un lētu darbību.

Uz siltumnesējiem, ko izmanto centralizētās siltumapgādes sistēmās, attiecas sanitārās, tehniskās, ekonomiskās un ekspluatācijas prasības. Galvenā sanitārā un higiēniskā prasība ir tāda, ka dzesēšanas šķidrums nedrīkst pasliktināt mikroklimatiskos apstākļus cilvēkiem slēgtās telpās un aprīkojumam rūpnieciskās ēkās. Dzesēšanas šķidrumam nedrīkst būt augsta temperatūra, jo tas var izraisīt sildīšanas ierīču virsmu augstu temperatūru un izraisīt organiskas izcelsmes putekļu sadalīšanos un nepatīkami ietekmēt cilvēka ķermenis. Maksimālā temperatūra uz sildīšanas ierīču virsmas nedrīkst būt augstāka par 95-105 ° C dzīvojamās un sabiedriskās ēkās; rūpnieciskajās ēkās pieļaujama līdz 150 °C.

Tehniskās un ekonomiskās prasības dzesēšanas šķidrumam tiek samazinātas līdz tam, ka, izmantojot vienu vai otru dzesēšanas šķidrumu, siltumtīklu izmaksas, pa kurām tiek transportēts dzesēšanas šķidrums, ir vismazākās, kā arī apkures ierīču svars ir mazs un tiek nodrošināts zemākais degvielas patēriņš telpu apkurei.

Darbības prasības ir tādas, ka dzesēšanas šķidrumam ir tādas īpašības, kas ļauj centralizēti (no vienas vietas, piemēram, katlu telpas) regulēt siltuma patēriņa sistēmu siltuma jaudu. Nepieciešamību mainīt siltuma patēriņu apkures un ventilācijas sistēmās rada mainīga āra temperatūra. Dzesēšanas šķidruma darbības indikators ir arī apkures un ventilācijas sistēmu kalpošanas laiks, izmantojot vienu vai otru dzesēšanas šķidrumu.

Ja salīdzinām ūdeni un tvaiku pēc uzskaitītajiem galvenajiem rādītājiem, mēs varam atzīmēt šādas priekšrocības.

Ūdens priekšrocības: salīdzinoši zema temperatūraūdens un apkures ierīču virsmas; iespēja transportēt ūdeni lielos attālumos, būtiski nesamazinot tā termisko potenciālu; siltuma patēriņa sistēmu siltuma jaudas centralizētas regulēšanas iespēja; apkures, ventilācijas un karstā ūdens apgādes ūdens sistēmu pieslēgšanas vienkāršība siltumtīkliem; apkures tvaika kondensāta saglabāšana termoelektrostacijās vai rajona katlu mājās; ilgtermiņa apkures un ventilācijas sistēmu pakalpojumi.

Tvaika priekšrocības: iespēja izmantot tvaiku ne tikai siltuma patērētājiem, bet arī jaudas un tehnoloģiskām vajadzībām; tvaika apkures sistēmu ātra uzsilšana un ātra dzesēšana, kas ir vērtīga telpai ar periodisku apkuri; tvaiks zems spiediens(parasti izmanto ēku apkures sistēmās) ir zema tilpuma masa (apmēram 1650 reizes mazāka par ūdens tilpuma masu); šis apstāklis ​​tvaika apkures sistēmās ļauj ignorēt hidrostatisko spiedienu un izmantot tvaiku kā siltumnesēju daudzstāvu ēkās; tvaika apkures sistēmas šo pašu iemeslu dēļ var izmantot visnelabvēlīgākajā siltumapgādes zonas reljefā; zemākas tvaika sistēmu sākotnējās izmaksas mazākas sildītāju virsmas un mazāka cauruļvadu diametra dēļ; sākotnējās regulēšanas vienkāršība, pateicoties tvaika pašsadalei; nav enerģijas patēriņa tvaika transportēšanai.

Tvaika trūkumi, papildus uzskaitītajām ūdens priekšrocībām, ietver papildus: palielinātus siltuma zudumus tvaika cauruļvados augstākas tvaika temperatūras dēļ; Tvaika apkures sistēmu kalpošanas laiks ir daudz mazāks nekā ūdens sildīšanas sistēmām intensīvākas korozijas dēļ. iekšējā virsma kondensāta cauruļvadi.

Neskatoties uz dažām tvaika kā siltumnesēja priekšrocībām, to apkures sistēmās izmanto daudz retāk nekā ūdeni, un pēc tam tikai tām telpām, kurās cilvēki ilgstoši neatrodas. Būvnormatīvi un noteikumi atļauj tvaika apkuri izmantot komerctelpās, vannās, veļas mazgātavās, kinoteātros, iekštelpās rūpnieciskās ēkas. Tvaika sistēmas netiek izmantotas dzīvojamās ēkās.

Ēku gaisa apsildes un ventilācijas sistēmās, kur nav tieša tvaika kontakta ar iekštelpu gaisu, ir pieļaujama tā izmantošana kā primārā (apkures gaisa) dzesēšanas šķidrums. Tvaiku var izmantot arī krāna ūdens sildīšanai karstā ūdens sistēmās.

©2015-2019 vietne
Visas tiesības pieder to autoriem. Šī vietne nepretendē uz autorību, bet nodrošina bezmaksas izmantošanu.
Lapas izveides datums: 2016-04-11

Šī ir sistēma, kuras dzesēšanas šķidrums ir izolēts un darbojas tikai paredzētajam mērķim. Ūdens apgādē tas tieši nepiedalās, bet tikai netieši, patērētāji to no tīkla neņem. Teiksim tā, ka siltuma "nodošana" apkures sistēmām un karstajai piegādei notiek caur siltummaiņiem. Lai to izdarītu, ēku siltummezglos tiek uzstādīti siltummaiņi (sildītāji), dažādu specializāciju sūkņi, maisītāji, vadības iekārtas u.c.

Saraksts var atšķirties atkarībā no preces veida un ietilpības. Centrālajiem un individuālajiem siltuma punktiem var būt dažāda automatizācijas pakāpe, sistēmas var būt daudzpakāpju un ietvert vairākus punktus ceļā no koģenerācijas stacijas līdz patērētājiem. Standartā ar slēgtu siltuma padevi siltuma punktam ir divas kontūras, kas nodrošina siltuma pārnesi uz apkures sistēmu un ūdens apgādes sistēmu. Katra ķēde ir aprīkota ar atbilstošā tipa siltummaini, plākšņu, daudzpāreju utt. individuāli nosaka projektu.

Šķidrumam vai antifrīzam, kas pārnes siltumu no siltuma sagatavošanas iekārtas uz sekundārajiem tīkliem, ir nemainīgs tilpums, un to var papildināt tikai padeves sistēma, ja rodas zudumi. Maģistrālās līnijas siltumnesējam ir jāveic ūdens attīrīšana, lai tas iegūtu nepieciešamās īpašības, kas nodrošina nekaitīgumu tīkla cauruļvadiem un siltuma apmaiņu gan siltumpunktiem, gan siltuma sagatavošanas iekārtām.

Dzesēšanas šķidruma efektivitāte

Cikls, ko šķērso siltumnesējs, ir nedaudz sarežģītāks nekā atvērtā mehānismā. Atdzesētais dzesēšanas šķidrums pa atgaitas līniju nonāk apkures sildītājos vai katlu telpās, kur tas saņem temperatūru no turbīnu karstā procesa tvaika, kondensāta vai tiek uzkarsēts katlā. Zaudējumus, ja tādi ir, kompensē kosmētikas šķidrums, pateicoties regulatoram. Ierīce vienmēr uztur iestatīto spiedienu, saglabājot savu statisko vērtību. Ja siltumu saņem no koģenerācijas, siltumnesēju silda ar tvaiku, kura temperatūra ir 120° - 140°C.

Temperatūra ir atkarīga no spiediena, un paraugus parasti ņem no vidēja spiediena baloniem. Bieži vien iekārtā ir tikai viena siltuma ieguve. Izņemtajam tvaikam ir spiediens 0,12 - 0,25 MPa, kas tiek palielināts (ar kontrolētu ekstrakciju) sezonālās dzesēšanas vai tvaika patēriņa laikā aerācijai. Kad kļūst auksts, šķidrumu var uzsildīt pīķa katlā. Vienai no turbīnas izvadiem var pieslēgt aeratoru, un padeves tvertnē nonāk ķīmiski apstrādāts, attīrīts ūdens. Patērētājiem izņemtais siltums, kas iegūts no tvaika kondensātiem un tvaika, tiek regulēts kvalitatīvi, tas ir, ar nemainīgu nesēja tilpumu tiek regulēta tikai temperatūra.

Caur tīkla cauruļvadu dzesēšanas šķidrums nonāk siltummezglā, kur apkures loki veido nepieciešamo temperatūru. Ūdens padeves ķēde to dara ar cirkulācijas līnijas un sūkņa palīdzību, saņemot ar siltummaini uzsildītu ūdeni un sajaucot to ar krāna ūdeni un dzesēšanas ūdeni caurulēs. Apkurei ir savi regulēšanas vārsti, kas ļauj kvalitatīvi ietekmēt siltuma noņemšanu. Slēgtā sistēma uzņemas neatkarīgu siltuma ieguves regulēšanu.

Tomēr šādai shēmai nav pietiekamas elastības, un tai ir jābūt produktīvam cauruļvadam. Lai samazinātu investīcijas siltumtīklos, tiek organizēta savienotā regulēšana, kurā ūdens padeves plūsmas regulators nosaka līdzsvaru vienā no ķēdēm. Rezultātā apkures pieprasījums tiek kompensēts no apkures loka.

Šādas balansēšanas trūkums ir nedaudz mainīga apsildāmo telpu temperatūra. Standarti pieļauj temperatūras svārstības 1 - 1,5 ° C robežās, kas parasti notiek, līdz maksimālais ūdens patēriņš pārsniedz 0,6 no aprēķinātā apkurei. Kā atvērta sistēma siltumapgāde, iespējams izmantot kombinēto kvalitātes regulējums siltuma padeve. Kad dzesēšanas šķidruma plūsmas ātrums un paši siltuma pārneses tīkli tiek aprēķināti apkures slodzei un ventilācijas sistēma, paaugstinot nesēja temperatūru, lai kompensētu karstās padeves nepieciešamību. Šādā gadījumā ēku siltuma inerce darbojas kā siltuma akumulatori, izlīdzinot temperatūras svārstības, ko izraisa nevienmērīga siltuma izņemšana no pieslēgtās sistēmas.

Priekšrocības

Diemžēl postpadomju telpā lielākajai daļai patērētāju siltumapgāde joprojām tiek organizēta pēc vecās, atvērta ķēde. Slēgta shēma daudzējādā ziņā sola būtisku ieguvumu. Tieši tāpēc pāreja uz slēgto apkuri valsts mērogā var nest nopietnu ekonomisku labumu. Piemēram, Krievijā valsts līmenī pāreja uz ekonomiskāku iespēju ir kļuvusi par daļu no nākotnes enerģijas taupīšanas programmas.

Vecās shēmas noraidīšana ļaus samazināt siltuma zudumus, jo ir iespēja precīzi pielāgot patēriņu. Katram siltuma punktam ir iespēja precīzi regulēt abonentu siltuma patēriņu.

Apkures iekārtas, kas darbojas slēgtas sistēmas izolētajā režīmā, daudz mazāk ietekmē faktori, ko ievieš atvērts tīkls. Tā rezultātā tiek pagarināts apkures katlu, siltuma sagatavošanas iekārtu un starpkomunikāciju kalpošanas laiks.

Tam nav nepieciešama paaugstināta pretestība augstspiediena, visā siltumvadošās maģistrāles garumā, tas būtiski samazina cauruļvadu avāriju biežumu spiediena pārrāvumu dēļ. Tas savukārt samazina siltuma zudumus noplūžu dēļ. Rezultātā ietaupījums, siltuma un karstā ūdens piegādes stabilitāte un kvalitāte kompensē sistēmas nepilnības. Un tie arī pastāv. Procedūras nevar veikt centralizēti. Katrai atsevišķai slēgtai ķēdei nepieciešama sava apkope. Vai tās būtu turbīnas, abonentu ķēdes vai starplīnija.

Katra siltuma stacija ir atsevišķa iekārta ūdens attīrīšanai. Visticamāk, modernizējot ķēdi no atvērtas uz slēgtu, vairumā gadījumu būs nepieciešams palielināt ITP iekārtu uzstādīšanai nepieciešamo platību, kā arī reorganizēt elektroapgādi. Turklāt ievērojami palielinās aukstā ūdens patēriņš ēkas apgādei, jo tieši tas tiek izmantots apkurei siltummaiņos un tālāk līdz patērētājam ar neatkarīgu karstā ūdens pieslēgumu. Tas vienmēr būs saistīts ar ūdens padeves rekonstrukciju, lai pārslēgtos uz slēgtu karsto kontūru.

Globālais ievads neatkarīga pievienošanās karstās iekārtas siltumtīkliem, radīs ievērojamu ārējo aukstā ūdens apgādes tīklu slodzes pieaugumu, jo patērētājiem būs jāpiegādā palielināti karstā ūdens apgādei nepieciešamie apjomi, kas tagad tiek nodrošināti caur siltumtīkliem. Daudziem apmetnes tas būs nopietns šķērslis modernizācijai. Papildus aprīkojums sūknēšanas iekārtas siltumapgādes un cirkulācijas iekārtās, ēkās apkures mehānismi radīs papildu slodzi Tīkla elektrība un bez to rekonstrukcija arī ir neaizstājama.