Värmeförsörjningssystem - stängda och öppna: fördelar och nackdelar. Öppet och slutet värmesystem - fördelar och nackdelar i jämförelse

Klassificering och utvecklingsmöjligheter för värmeförsörjningssystem

Intensifieringen av användningen av energiresurser i vårt land åtföljs av en ökning av värmeförbrukningen hos industriföretag inom olika sektorer av den nationella ekonomin, som för närvarande står för cirka 56% av landets totala balans. Värmeförsörjningen har i vissa fall totala kostnader som överstiger 50 % av de totala produktionskostnaderna. De bestäms ofta inte så mycket av kostnaden för de energiresurser som används, utan av motsvarande värmeförsörjningssystem.

Värmeförsörjningssystem skapas med hänsyn till värmebärarens typ och parametrar, den maximala värmeförbrukningen per timme, förändringar i värmeförbrukningen över tiden (under dagen, året) och även med hänsyn till hur värmebäraren används av konsumenter.

Följande värmekällor används i värmeförsörjningssystem: CHPP, KES, fjärrvärmehus (centraliserade system); grupp (för en grupp av företag, bostadsområden) och individuella pannrum; NPP, ATES, SPP, såväl som geotermiska källor för ånga och vatten; sekundära energiresurser (särskilt vid metallurgiska, glas-, cement- och andra företag där högtemperaturprocesser dominerar).

Värmeförsörjning är ett inslag i hushållsvärmeförsörjning. Värmeförsörjningen från alla kraftvärmeverk i vårt land står för cirka 40 % av den värmeenergi som förbrukas inom industrin och allmännyttiga företag. Vid nya inhemska kraftvärmeverk installeras kraftvärmekraftverk med en enhetskapacitet på upp till 250 MW, förutsättningar skapas för utveckling av värmenät där överhettat vatten med en temperatur på 440 - 470 K kommer att användas som värmebärare ATES bidrar också till vidareutvecklingen av fjärrvärme (särskilt i den europeiska delen av landet) med samtidig lösning miljöfrågor. Byggandet av ett kraftvärmeverk är ekonomiskt genomförbart om värmebelastningen överstiger 6 000 GJ/h. Under dessa förhållanden kan seriereaktorer användas. För mindre kapacitet är det lämpligt att använda kärnvärmepannor.

Beroende på typen av värmebärare är värmeförsörjningssystem indelade i vattensystem (främst för värmeförsörjning till säsongsbetonade konsumenter av värme och varmt vatten) och ånga (främst för processvärmeförsörjning, när en högtemperaturvärmebärare behövs).

Att bestämma typ, parametrar och erforderlig mängd värmebärare som tillförs värmeförbrukare är som regel en multivariat uppgift som löses som en del av optimeringen av strukturen och parametrarna allmän ordning företag, med hänsyn till allmänna tekniska och ekonomiska indikatorer (vanligtvis givna kostnader), samt sanitära och brandsäkerhetsstandarder.

Praktiken med värmeförsörjning har visat ett antal fördelarna med vatten som värmebärare, jämfört med ånga: vattentemperaturen i värmeförsörjningssystem varierar kraftigt (300 - 470 K), värme används mer fullt ut vid kraftvärmeverk, det finns inga kondensatförluster, mindre värme går förlorad i nätverk, värmebäraren har en värmelagringskapacitet.

Samtidigt har vattenvärmesystem följande begränsningar : en betydande förbrukning av el krävs för att pumpa vatten; det finns risk för vattenläckage från systemet under en olycka; kylvätskans höga densitet och den styva hydrauliska anslutningen mellan sektionerna av systemet orsakar möjligheten till mekanisk skada på systemet i händelse av att det tillåtna trycket överskrids; vattentemperaturen kan vara lägre än processinställningen.

Ånga har ett konstant tryck på 0,2 - 4 MPa och motsvarande (för mättad ånga) temperatur, samt en stor (flera gånger) specifik entalpi jämfört med vatten. Vid val av ånga eller vatten som värmebärare beaktas följande. När ånga transporteras uppstår stora tryck- och värmeförluster, så ångsystem är lämpliga inom en radie av 6-15 km och vattenvärmesystem har en räckvidd på 30-60 km. Driften av utökade ångledningar är mycket svår (behovet av att samla upp och pumpa kondensat, etc.). Dessutom har ångsystem en högre enhetskostnad för konstruktion av ångledningar, ångpannor, kommunikationer och driftkostnader jämfört med vattenvärmesystem.

Användningsområdet som kylvätska för varmluft (eller dess blandning med bränsleförbränningsprodukter) är begränsat till vissa tekniska installationer, till exempel torktumlare samt ventilations- och luftkonditioneringssystem. Avståndet på vilket det är lämpligt att transportera varm luft som värmebärare överstiger inte 70-80 m. För att förenkla och minska kostnaden för rörledningar i värmeförsörjningssystem är det lämpligt att använda en typ av värmebärare.

Typer av värmesystem

PÅ nationalekonomi länder använder ett betydande antal olika typer av värmesystem.

Enligt metoden för att tillföra kylvätskan är värmeförsörjningssystem indelade i stängd , där kylvätskan inte förbrukas och inte tas från nätverket, utan endast används för att transportera värme, och öppen , där kylvätskan helt eller delvis tas från nätverket av konsumenterna. Slutna vattensystem kännetecknas av stabiliteten i kvaliteten på värmebäraren som levereras till konsumenten (kvaliteten på vattnet som värmebärare i dessa system motsvarar kvaliteten kranvatten); enkelhet sanitär kontroll installationer av varmvattenförsörjning och kontroll av systemtäthet. Till brister sådana system inkluderar komplexiteten hos utrustningen och driften av input till konsumenterna; korrosion av rör på grund av inträngning av icke-avluftat kranvatten, möjlighet till avlagringar i rör.

PÅ öppen vattenvärmesystem kan använda enkelrörssystem med lågvärdiga termiska resurser; de har en högre hållbarhet för utrustningsinmatningar till konsumenterna. Till bristeröppna vattensystem bör innefatta behovet av att öka kapaciteten hos vattenreningsverk, beräknat för att kompensera för flödet av vatten som tas från systemet; instabilitet sanitära indikatorer vatten, vilket komplicerar sanitetskontroll och systemtäthetskontroll.

Beroende på antalet rörledningar (värmeledningar) som överför kylvätskan i en riktning, särskiljs enkelrörs- och flerrörssystem för värmeförsörjning. I synnerhet är vattenvärmesystem uppdelade i ett-, två-, tre- och flerrörssystem, och enligt det minsta antalet rör kan det finnas ett öppet enrörssystem och ett slutet tvårörssystem.

Ris. 1. Schema för värmeförsörjningssystemet:

a - enstegs; b - tvåstegs; 1 - värmenätverk; 2 - nätverkspump; 3 - uppvärmningsvärmare; 4 - topppanna; 5 - lokal värmepunkt; 6 - centralvärmepunkt

Beroende på antalet parallella ångledningar är ångsystem enkelrör och tvårör. I det första fallet tillförs ånga med samma tryck till konsumenterna genom en gemensam ångledning, som tillåter värmetillförsel om termisk belastning förblir konstant under hela året och avbrott i ångtillförseln är acceptabla. Med tvårörssystem är det nödvändigt att oavbrutet förse abonnenter med ånga med olika tryck under varierande termiska belastningar.

Enligt metoden för att tillhandahålla termisk energi kan system vara enstegs och flerstegs (Fig. 1).

I enstegsscheman ansluts värmeförbrukare direkt till värmenät / med hjälp av lokala eller individuella värmepunkter 5. I flerstegsscheman placeras centrala 6 värme (eller styr- och distributions)punkter mellan värmekällor och konsumenter. Dessa punkter är utformade för att redogöra för och reglera förbrukningen av värme, dess fördelning över lokala system konsumenter och beredning av kylvätskan med de nödvändiga parametrarna. De är utrustade med värmare, pumpar, beslag, instrumentering. Dessutom rengörs och pumpas kondensat ibland vid sådana ställen.

Företräde ges till system med centralvärmepunkter / serveringsgrupper av byggnader 5 (Fig. 2). Med flerstegs värmeförsörjningssystem minskar kostnaderna för deras konstruktion, drift och underhåll avsevärt på grund av en minskning (jämfört med enstegssystem) i antalet lokala värmare, pumpar, temperaturregulatorer etc.

Värmeförsörjningssystem spelar en viktig roll i industriföretagens normala funktion. De har ett antal specifika egenskaper.

Tvårörs slutna vattensystem för varmvattenförsörjning med en varmvattenberedare (fig. 3, a) är utbredda i värmeförsörjningen av homogena konsumenter (värme, ventilationssystem som arbetar i samma lägen, etc.). Vatten skickas till värmeförbrukare genom tillförselledningen 2, det värmer upp kranvattnet i värmeväxlaren 5 och efter kylning genom returledningen 1 kommer det in i CHPP eller pannrummet. Uppvärmt kranvatten tillförs konsumenterna genom kranar 4 och in i ackumulatorn 3 av uppvärmt vatten, utformad för att jämna ut fluktuationer i vattenflödet. I öppna värmeförsörjningssystem (fig. 3, b), för varmvattenförsörjning, används vatten direkt, helt utmattad (avluftad, mjukad) vid en CHPP, och därför blir vattenbehandlings- och kontrollsystem mer komplicerade, deras kostnad ökar. Vatten i ett tvårörs varmvattenförsörjningssystem med cirkulationsledning (från kraftvärme eller pannhus) tillförs genom värmerör 2, och returvattnet matas genom värmerör 1. Vatten kommer in i blandare 6 genom ett rör, och från den till ackumulator 3 och genom kranar 4 för att värma konsumenter. För att utesluta möjligheten att vatten tränger in från tillförselledningen 2 direkt in i returvärmeledningen 1 genom rör 8, en backventil 7.

Ris. 2. Schema för ett värmeförsörjningssystem med en centralvärmepunkt:

1 - centralvärmepunkt; 2 - fast stöd; 3 - värmenätverk; 4 - U-formad kompensator; 5 - byggnad

I ett ångvärmeförsörjningsschema med kondensatretur (fig. 4) tillförs ånga från en kraftvärme eller pannhus genom ångledning 2 till värmeförbrukare 3 och kondenserar. Kondensat genom en speciell anordning-kondensatfälla 4 (sörjer för passage av endast kondensat) kommer in i tank 5, från vilken det återgår till värmekällan genom rör 1 med en kondensatpump 6. Om trycket i ångledningen är lägre än vad som krävs av tekniska konsumenter, så visar det sig i vissa fall vara det effektiv tillämpning kompressor 7.

Kondensatet får inte återföras till värmekällan utan användas av konsumenten. Systemet för värmenätverket i sådana fall är förenklat, men vid CHPP eller i pannhuset finns det en brist på kondensat, vilket kräver extra kostnader för att eliminera.

Ris. 3. Tvårör vatten system varmvattenförsörjning:

a - stängd med en varmvattenberedare; b - öppen

Ris. Fig. 4. Ångschema för värmeförsörjning. 5. Värmeförsörjningsschema med ejektor

Varmvattenförsörjningssystemet kan ha en jetvärmare (fig. 5). Kranvatten tillförs genom ledning 2 till värmare 3 och sedan till expansionstank-ackumulator 4. Ånga kommer in i samma tank från ångledning 1 genom ventil 6, vilket ger ytterligare vattenuppvärmning under ångbubbling. Från tank 4 leds vatten till värmeförbrukare 5. Termiska system värmeförsörjningssystem utvecklas med hänsyn till produktionsteknikens krav, med förbehåll för maximal användning av värme och säkerställer miljöskydd.

I öppna värmeförsörjningssystem tjänar vattnet som förbereds i pannenheten inte bara som en värmebärare, utan går också till behoven för varmvattenförsörjning, det vill säga vatten tas direkt från värmenätets rörledningar utan mellanvärmare. Mängden påfyllningsvatten i detta fall bestäms av förlusten av vatten i nätverken, i pannrummet (2 - 2,5% av nätverkets vattenförbrukning) och vattenförbrukningen för behov av varmvattenförsörjning. För att utjämna det dagliga lastschemat för varmvattenförsörjning är det planerat att installera lagringstankar, vars volym är 9 gånger större än den genomsnittliga dagliga vattenförbrukningen per timme för varmvattenförsörjning.

Det huvudsakliga termiska diagrammet för ett värmepannahus med ett öppet tvårörs värmeförsörjningssystem visas i fig. 7.9. Termiska och hydrodynamiska lägen för vattenvärmepannenheter, vattenbehandling av kallvattenbehandling, recirkulationsenheter (linje SD) och blandningsbrygga AB, att skapa ett vakuum i HP-vakuumavluftaren liknar de som ansågs tidigare. Värmen avlägsnas med ånga D fråga används för att värma upp mjukat vatten i T3 ångkylaren.

Från vakuumavluftaren kommer vattentillförseln genom gravitationen in i tanken med avluftat vatten BD, varifrån det matas av en överföringspump PN till lagringstanken BA. Vanligtvis installeras minst två metalltankar, vars inre yta är skyddad av en rostskyddsbeläggning och den yttre ytan av värmeisolering. Från BA lagringstanken tas vatten av påfyllningspumpen PPN och tillförs värmenät.

Drift av värmenätet i vintervärmeläge. Vatten från returledningen med ett tryck på 0,2 - 0,4 MPa tillförs sugröret till SN-nätverkspumparna. Där tillförs även vatten från påfyllningspumpar genom ledningen KN(rader KL och EF blockeras av ventiler), samt kylt vatten från värmeväxlarna av avhärdat vatten T2 och råvatten T1 (Fig. 7.9)

Ris. 7.9. kretsschema värmepannrum med öppen tvårör
värmesystem

Returnätvatten pumpas av nätverkspumpar CH in i varmvattenberedaren KA, där det värms upp till en temperatur på 150 ° C, och vid pannans utlopp delas det upp i tre flöden: in i värmenätet , för återvinning och för pannhusets egna behov, som inkluderar vattenförbrukning:

för oljeindustrin,

för vattenvärmning upp till 70 °C i en vakuumavluftare,

på värmeväxlaren T2 för uppvärmning upp till 65 ° C av avhärdat vatten,

på värmeväxlaren T1 för att värma upp till 30 ° C av källvattnet .

Kylt vatten från värmeväxlarna T1 och T2 kommer in i suggrenröret till nätverkspumparna SN. Vattenflödet genom varmvattenpannenheterna bestäms för det maximala vinterläget och tas, enligt driftsförhållandena, konstant under olika lägen.

Temperaturen på vattnet som kommer in i konsumentens värme- och ventilationssystem, ~ 95 °C, justerbar med hiss nod E genom att blanda direkt nätvatten med retur från värmesystemet.

Den genomsnittliga timförbrukningen av varmvatten som levereras till konsumenten per dag är ett beräknat värde, konstant och oberoende av säsong. I maximalt vinterläge får VV-förbrukaren direkt till vattenkranarna returnätsvatten från värme- och ventilationssystemet. I andra driftlägen under uppvärmningsperioden sjunker temperaturen på returnätets vatten under de temperaturer som är normaliserade för varmvattenförsörjning, därför i varmvattenberedningsenheten S till returnätets vatten genom temperaturregulatorn RTG, blandad erforderligt belopp direkt nätvatten.

En del av vattnet (5 - 10% av konsumentens konsumtion) passerar genom de handduksvärmare, kyls ner till en temperatur på 40 - 45 ° C och genom cirkulationsledningen cirkulationspump CH återförs till värmesystemets returledning.

Vid arbete under uppvärmningsperioden måste man ta hänsyn till att på grund av den höga vattenförbrukningen genom vattenbehandlingsenheten, påfyllningsvattnet som tillförs returledningen och det använda värmevattnet (enheter M och N) blandas med returnätsvatten och ändrar framledningstemperaturen avsevärt. Efter beräkning av flödets sluttemperatur bestäms kylvätskeflödet längs recirkulationsledningen och genom blandningsbryggan.

I slutskedet kontrolleras korrektheten av beräkningen av driftsätten för det termiska schemat genom att kontrollera överensstämmelsen med de accepterade och erhållna värmeförbrukningsvärdena som ett resultat av beräkningen för egna behov och den totala värmeeffekten av pannrum. Om avvikelsen överstiger 2 % upprepas beräkningen.

Drift av termisk krets i sommarläge. Närvaron i lagringstanken av tillsatsvatten i mängden och temperaturen som motsvarar ändamålen med varmvattenförsörjningen gör det möjligt på sommaren, i avsaknad av värme- och ventilationsbelastning, att leverera detta vatten direkt till värmenätet . Genom returledningen kommer endast cirkulerande vatten från lokala varmvattenförsörjningssystem att återvända till pannrummet, som skickas genom enheten E till BA-ackumulatortankarna längs linjen EF.

Alltså i sommarperiod varmvattenberedaren kopplas bort från värmenätet på platsen NE returledning och på platsen BL försörjningsrörledning. Vatten för varmvattenförsörjning kommer att tillföras till värmesystemets tillförselledning direkt från BA-ackumulatortankarna genom ledningen KL sminkpump, som i det här fallet kallas "sommar" (linje KN samtidigt stängd med en ventil).

Pannenheten på sommaren är endast påslagen för belastning q sn, och vattenflödet genom pannenheten är summan av värmevattenflödena , in i värmeväxlarna T1, T2 och HP-vakuumavluftaren. Därför, med en låg andel av belastningen av pannhusets varmvattenförsörjning (0,25 - 0,3) på sommaren, reduceras antalet pannenheter till en.

Ämne 6 Värmeförsörjningssystem

Klassificering av värmeförsörjningssystem.

Termiska scheman för värmekällor.

Vattensystem.

Ångsystem.

Luftsystem.

Valet av värmebärare och värmeförsörjningssystem.

Klassificering av värmeförsörjningssystem (ST)

Värmeförsörjningssystem (ST) är en uppsättning värmekällor, enheter för värmetransport (värmenät) och värmeförbrukare.

Värmeförsörjningssystemet (ST) består av följande funktionsdelar:

Källa för värmeenergiproduktion (pannhus, CHPP);

Transport av anordningar för termisk energi till lokalerna (värmenät);

Värmeförbrukande enheter som överför värmeenergi till konsumenten (värmare, värmare).

Värmeförsörjningssystem (ST) är indelade i:

1. På platsen för värmealstring på:

centraliserad och decentraliserat.

I decentraliserade system Konsumenternas värmekälla och kylflänsar är kombinerade i en enhet eller ligger nära varandra, så inga speciella anordningar för värmetransport (värmenät) krävs.

I ett centraliserat system Källan och konsumenterna av värmeförsörjning avlägsnas avsevärt från varandra, så värme överförs genom värmenätverk.

System decentraliserat värmetillförsel är uppdelad i individuella och lokala .

PÅenskild system, värmeförsörjningen av varje rum tillhandahålls från en separat egen källa (spis eller lägenhetsuppvärmning).

PÅlokal system, uppvärmning av alla lokaler i byggnaden tillhandahålls från en separat gemensam källa (huspanna).

centraliserad värmetillförsel kan delas in i:

- för grupp - värmeförsörjning från en källa i en grupp av byggnader;

- regionalt - Värmeförsörjning från en källa i stadsdelen;

- urban - Värmeförsörjning från en källa till flera stadsdelar eller till och med staden som helhet;

- intercity - Värmeförsörjning från en källa av flera städer.

2. beroende på typen av transporterad kylvätska :

ånga, vatten, gas, luft;

3. Enligt antalet rörledningar för att överföra kylvätskan till:

- en-, två- och multirör;

4. enligt metoden för att ansluta varmvattenförsörjningssystem till värmenät:

-stängd(vatten för varmvattenförsörjning tas från vattenförsörjningen och värms upp i värmeväxlaren med nätverksvatten);

- öppen(vatten för varmvattenförsörjning tas direkt från värmenätet).

5. efter typ av värmeförbrukare för:

- kommunala - hushåll och tekniska.

6. enligt scheman för anslutning av värmeinstallationer till:

-beroende(kylvätskan som värms upp i värmegeneratorn och transporteras genom värmenätverk går direkt in i värmeförbrukande enheter);

-självständig(kylvätskan som cirkulerar genom värmenäten i värmeväxlaren värmer kylvätskan som cirkulerar i värmesystemet.

Figur 6.1 - Schema för värmeförsörjningssystem

När du väljer typ av kylvätska är det nödvändigt att ta hänsyn till dess sanitära och hygieniska, tekniska, ekonomiska och operativa indikatorer.

gaserbildas under förbränning av bränsle, de har en hög temperatur och entalpi, men transporten av gaser komplicerar värmesystemet och leder till betydande värmeförluster. Ur en sanitär och hygienisk synvinkel, när man använder gaser, är det svårt att säkerställa tillåtna temperaturer värmeelement. Men blandas i en viss andel med kall luft, kan gaser i form av en nu gas-luftblandning användas i olika tekniska installationer.

Luft- lätt rörligt kylmedel, som används i luftvärmesystem, gör att du helt enkelt kan reglera den konstanta temperaturen i rummet. Dock pga låg värmekapacitet(cirka 4 gånger mindre än vatten), måste luftmassan som värmer rummet vara betydande, vilket leder till en betydande ökning av dimensionerna på kanalerna (rörledningar, kanaler) för dess rörelse, en ökning av hydrauliskt motstånd och energiförbrukning för transport. Därför luftvärme industriföretag utförs antingen i kombination med ventilationssystem, eller genom att installera speciella värmeinstallationer i butikerna ( luftridåer etc.).

Ångavid kondensation i värmeanordningar (rör, register, paneler etc.) avger en betydande mängd värme på grund av hög specifik värme transformationer. Därför reduceras massan av ånga vid en given termisk belastning jämfört med andra kylmedel. Men när ånga används kommer temperaturen på den yttre ytan av uppvärmningsanordningarna att vara högre än 100 ° C, vilket leder till sublimering av damm som lagt sig på dessa ytor, till utsläpp i lokalerna skadliga ämnen och utseende obehagliga lukter. Dessutom är ångsystem källor till buller; diametrarna på ångrörledningarna är ganska betydande på grund av den stora specifika volymen av ånga.

Vattenhar en hög värmekapacitet och densitet, vilket gör att du kan överföra stora mängder värme över långa avstånd med låga värmeförluster och små rörledningsdiametrar. Yttemperaturen på vattenuppvärmningsanordningar uppfyller sanitära och hygieniska krav. Vattenrörelsen är dock förknippad med höga energikostnader.

Värmesystem

Frågor

1. Konceptet för ett värmeförsörjningssystem och dess klassificering.

2. Centraliserade system uppvärmning och dess element.

3. System för termiska nätverk.

4. Utläggning av termiska nätverk.

1. Integrerad ingenjörsutrustning för bebyggelse på landsbygden./A.B. Keatov, P.B. Meizels, I.Yu. Rubchak. – M.: Stroyizdat, 1982. – 264 sid.

2. Kocheva M.A. Ingenjörsutrustning och landskapsplanering av bebyggda områden: Handledning. - Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod. stat arkitekt.-byggnader. un.-t., 2003.–121 sid.

3. Ingenjörsnätverk och utrustning för territorier, byggnader och byggarbetsplatser / I.A. Nikolaevskaya, L.P. Gorlopanova, N.Yu. Morozov; Under. ed I.A. Nikolaevskaya. - M: Ed. center "Academy", 2004. - 224 s.

Konceptet med ett värmeförsörjningssystem och dess klassificering

Värmesystem- aggregat tekniska anordningar, enheter och delsystem som tillhandahåller: 1) förberedelse av värmebäraren, 2) dess transport, 3) distribution i enlighet med efterfrågan på värme från enskilda konsumenter.

Moderna system Värmeförsörjningen måste uppfylla följande grundläggande krav:

1. Pålitlig styrka och täthet av rörledningar och installerade
beslag på dem vid de temperaturer av kylvätskan som förväntas under driftstryck.

2. Högt och stabilt termiskt och elektriskt motstånd, motstånd, samt låg luftgenomsläpplighet och vattenabsorption av den isolerande strukturen.

3. Möjlighet att tillverka i fabriken alla de viktigaste "
element i värmeledningen, förstorade till de gränser som bestäms av typen och
benlyftande fordon. Montering av värmeledningar på banan!
färdiga föremål.

4. Möjligheten till mekanisering av alla arbetsintensiva processer för konstruktion och installation.

5. Underhållbarhet, det vill säga förmågan att snabbt hitta orsakerna
uppkomsten av fel eller skador och eliminering av funktionsfel och deras konsekvenser genom att utföra reparationer vid en given tidpunkt.

Beroende på systemens kapacitet och antalet konsumenter som får termisk energi från dem, delas värmeförsörjningssystem in i centraliserade och decentraliserade.

Termisk energi i form av varmvatten eller ånga transporteras från en värmekälla (värmekraftverk (CHP) eller ett stort pannhus) till konsumenterna genom speciella rörledningar - värmenät.

Värmeförsörjningssystem består av tre huvudelement: generator, där den tillverkas värmeenergi; värmeledningar, genom vilken värme tillförs värmeanordningar; värmeapparater, tjänar till att överföra värme från kylvätskan till luften i det uppvärmda rummet eller luft i ventilationssystem, eller tappvatten i varmvattenförsörjningssystem.

I små bosättningar används huvudsakligen två värmeförsörjningssystem: lokalt och centraliserat. Centrala system är inte typiska för byggnader som inte är högre än tre våningar.

lokala system- där alla tre huvudelementen är placerade i samma rum eller i angränsande rum. Utbudet av sådana system är begränsat till ett fåtal rum av liten storlek.

Centraliserade system kännetecknas av det faktum att värmegeneratorn tas bort från uppvärmda byggnader eller konsumenter av varmvattenförsörjning till en speciell byggnad. En sådan värmekälla kan vara ett pannhus för en grupp byggnader, ett bypannhus eller ett kraftvärmeverk (CHP).

Lokala värmesystem inkluderar: fastbränslekamin, kamin och gasvärmare, golv- eller lägenhetsvattensystem och el.

Ugnsuppvärmning på fast bränsle. Värmekaminer är anordnade i bosättningar med låg värmetäthet. Av sanitetshygieniska och brandförebyggande skäl får de endast anordnas i en- och tvåvåningsbyggnader.

Designen av inomhusugnar är mycket olika. Det kan de vara olika former i plan, med olika ytbehandlingar av den yttre ytan och med olika scheman för rökcirkulationer placerade inuti ugnen, genom vilka gaser rör sig. Beroende på rörelseriktningen för gaser inuti ugnarna, särskiljs flervarvskanalugnar och kanallösa ugnar. För det första sker rörelsen av gaser inuti ugnen genom kanaler kopplade i serie eller parallellt, och för det andra sker rörelsen av gaser fritt inuti ugnens hålighet.

små volymbyggnader eller i små hjälpbyggnader vid industrianläggningar på avstånd från de huvudsakliga produktionsbyggnaderna. Exempel på sådana system är ugnar, gas eller eluppvärmning. I dessa fall kombineras värmealstring och dess överföring till inomhusluft i en enhet och placeras i uppvärmda rum.

centrala systemet Värmeförsörjning är ett system för att leverera värme till en byggnad av valfri volym, från en värmekälla. Som regel kallas sådana system för uppvärmning av byggnader som tar emot värme från en panna installerad i en byggnads källare, eller fristående pannrum. Denna panna kan leverera värme till ventilations- och varmvattensystemen i denna byggnad.

centraliserad värmeförsörjningssystem kallas när en värmekälla (CHP eller fjärrvärmepannhus) levererar värme till många byggnader. Efter typ - systemets värmekälla fjärrvärme uppdelad i fjärrvärme och fjärrvärme. Inom fjärrvärme är värmekällan fjärrpannhuset och vid fjärrvärme kraftvärmeverket.

Värmebäraren förbereds i fjärrpannahuset (eller HEC). Den förberedda kylvätskan kommer in i värme- och ventilationssystemen i industri-, offentliga och bostadshus genom rörledningar. I värmeanordningar placerade inuti byggnader avger kylvätskan en del av värmen som ackumulerats i den och avlägsnas genom speciella rörledningar till värmekällan. Fjärrvärme skiljer sig från fjärrvärme inte bara i typen av värmekälla, utan också i själva karaktären av värmeproduktion.

Fjärrvärme kan karakteriseras som fjärrvärme utifrån kombinerad produktion termisk och elektrisk energi. Utöver värmekällan är alla andra element i fjärrvärme och fjärrvärmesystem lika.

Beroende på typen av värmebärare är värmeförsörjningssystem indelade i två grupper - vatten- och ångavärmeförsörjningssystem.

kylvätskaär det medium som överför värme från en värmekälla till värmeförbrukande enheter i värme-, ventilations- och varmvattenförsörjningssystem. I de värmeförsörjningssystem som används i vårt land för städer och bostadsområden används vatten som värmebärare. På industriplatser, i industriområden används vatten och ånga för värmesystem. Ånga används främst för kraft och tekniska behov.

Nyligen har industriföretag börjat använda en enda kylvätska - vatten uppvärmt till olika temperaturer, som också används i tekniska processer. Användningen av en enda värmebärare förenklar värmeförsörjningsschemat, leder till en minskning av kapitalkostnaderna och bidrar till högkvalitativ och billig drift.

Värmebärare som används i fjärrvärmesystem är föremål för sanitära, tekniska, ekonomiska och driftsmässiga krav. Det viktigaste sanitära och hygieniska kravet är att kylvätska inte ska försämra de mikroklimatiska förhållandena för människor i slutna utrymmen och för utrustning i industribyggnader. Kylvätskan får inte ha hög temperatur, eftersom detta kan leda till hög temperatur på värmeanordningarnas ytor och orsaka nedbrytning av damm av organiskt ursprung och ha en obehaglig effekt på människokropp. Den maximala temperaturen på ytan av värmeanordningar bör inte vara högre än 95-105 ° C i bostäder och offentliga byggnader; i industribyggnader är upp till 150 °C tillåtet.

De tekniska och ekonomiska kraven på kylvätskan reduceras till det faktum att när man använder ett eller annat kylmedel är kostnaden för de värmenätverk genom vilka kylvätskan transporteras den minsta, liksom vikten på värmeanordningarna är liten och lägsta bränsleförbrukning för uppvärmning säkerställs.

Driftskraven är att kylvätskan har kvaliteter som möjliggör central (från ett ställe, till exempel ett pannrum) justering av värmeeffekten i värmeförbrukningssystem. Behovet av att ändra värmeförbrukningen i värme- och ventilationssystem orsakas av varierande utomhustemperaturer. Driftsindikatorn för kylvätskan betraktas också som livslängden för värme- och ventilationssystem vid användning av en eller annan kylvätska.

Om vi ​​jämför vatten och ånga enligt de listade huvudindikatorerna kan vi notera följande fördelar.

Fördelar med vatten: jämförelsevis låg temperatur vatten och ytor av värmeanordningar; möjligheten att transportera vatten över långa avstånd utan en betydande minskning av dess termiska potential; möjligheten till central reglering av värmeeffekten för värmeförbrukningssystem; enkel anslutning av vattensystem för uppvärmning, ventilation och varmvattenförsörjning till värmenätverk; konservering av värmeångkondensat vid termiska kraftverk eller i distriktspannhus; långsiktigt tjänster av värme- och ventilationssystem.

Fördelar med ånga: möjligheten att använda ånga inte bara för värmekonsumenter utan också för kraft och tekniska behov; snabb uppvärmning och snabb kylning av ångvärmesystem, vilket är värdefullt för ett rum med periodisk uppvärmning; ånga lågtryck(används vanligtvis i byggnadsvärmesystem) har en låg volymetrisk massa (cirka 1650 gånger mindre än den volymetriska massan av vatten); denna omständighet i ångvärmesystem gör det möjligt att ignorera hydrostatiskt tryck och använda ånga som värmebärare i flervåningsbyggnader; ångvärmesystem, av samma skäl, kan användas i den mest ogynnsamma terrängen i värmeförsörjningsområdet; lägre initialkostnad för ångsystem på grund av den mindre ytan på värmarna och mindre rörledningsdiametrar; enkel initial justering på grund av självfördelning av ånga; ingen energiförbrukning för ångtransport.

Nackdelarna med ånga, förutom de listade fördelarna med vatten, inkluderar dessutom: ökad värmeförlust av ångledningar på grund av en högre ångtemperatur; Livslängden för ångvärmesystem är mycket mindre än för vattenvärmesystem på grund av mer intensiv korrosion. inre yta kondensatrörledningar.

Trots vissa fördelar med ånga som värmebärare används den för värmesystem mycket mindre ofta än vatten, och då bara för de lokaler där människor inte är närvarande under en lång tid. Byggregler och föreskrifter tillåter användning av ångvärme i kommersiella lokaler, bad, tvättstugor, biografer, inomhus industribyggnader. Ångsystem används inte i bostadshus.

I system för luftuppvärmning och ventilation av byggnader, där det inte finns någon direkt kontakt av ånga med inomhusluft, är dess användning som en primär (värmeluft) kylvätska tillåten. Ånga kan också användas för att värma tappvatten i varmvattensystem.

©2015-2019 webbplats
Alla rättigheter tillhör deras upphovsmän. Denna webbplats gör inte anspråk på författarskap, men erbjuder gratis användning.
Sidans skapande datum: 2016-04-11

Detta är ett system vars kylvätska är isolerad och fungerar uteslutande för sitt avsedda ändamål. Det deltar inte direkt i vattenförsörjningen, men bara indirekt, det tas inte från nätverket av konsumenterna. Låt oss bara säga att "överföringen" av värme för värmesystem och för varmförsörjning passerar genom värmeväxlare. För att göra detta installeras värmeväxlare (värmare), pumpar av olika specialiseringar, blandare, styrutrustning etc. i byggnadernas värmeenheter.

Listan kan variera beroende på artikelns typ och kapacitet. Centrala och individuella värmepunkter kan ha olika grad av automatisering, system kan vara flerstegs och innefatta flera punkter på vägen från kraftvärme till konsument. Som standard, med sluten värmeförsörjning, har värmepunkten två kretsar som säkerställer överföringen av värme till värmesystemet och vattenförsörjningssystemet. Varje krets är utrustad med en värmeväxlare av motsvarande typ, platta, multi-pass, etc. individuellt bestämmer projektet.

Vätskan eller frostskyddsmedlet som överför värme från värmeberedningsanläggningen till sekundära nätverk har en konstant volym och kan endast fyllas på av matningssystemet vid förluster. Huvudledningens värmebärare måste genomgå vattenrening för att ge den nödvändiga egenskaper som säkerställer ofarlighet för nätledningar och värmeväxling, både för värmepunkter och värmeberedningsanläggningar.

Kylmedelseffektivitet

Cykeln som passerar av värmebäraren är lite mer komplicerad än i en öppen mekanism. Det kylda kylmediet, genom returledningen, kommer in i värmevärmarna eller pannrummen, där det tar emot temperaturen från den heta processångan från turbiner, kondenserar eller värms upp i pannan. Förluster, om några, täcks av sminkvätskan, tack vare regulatorn. Enheten bibehåller alltid det inställda trycket och behåller sitt statiska värde. Om värme tas emot från kraftvärme värms värmebäraren upp av ånga med en temperatur på 120° - 140°C.

Temperaturen är tryckberoende och provtagning sker vanligtvis från medeltryckscylindrar. Ofta finns det bara ett värmeuttag vid anläggningen. Den borttagna ångan har ett tryck på 0,12 - 0,25 MPa, vilket ökas (med kontrollerad extraktion) under säsongskylning eller ångförbrukning för luftning. När det blir kallt kan vätskan värmas upp av en peak panna. En luftare kan anslutas till ett av turbinens utlopp och kemiskt behandlat, behandlat vatten kommer in i matartanken. Värmen som tas bort för konsumenter, erhållen från ångkondensat och ånga, regleras kvalitativt, det vill säga med en konstant volym av bäraren, regleras endast temperaturen.

Genom nätverksrörledningen kommer kylvätskan in i värmeenheten, där värmekretsarna bildar den erforderliga temperaturen. Vattenförsörjningskretsen gör detta med hjälp av en cirkulationsledning och en pump, efter att ha tagit emot vatten uppvärmt av en värmeväxlare och blandat det med kranvatten och kylvatten i rör. Värmaren har sina egna reglerventiler som gör det möjligt att kvalitativt påverka värmeuttaget. Det slutna systemet förutsätter oberoende reglering av värmeuttag.

Ett sådant system har dock inte tillräcklig flexibilitet och måste ha en produktiv pipeline. För att minska investeringarna i värmenätet anordnas en kopplad reglering, där vattentillförselflödesregulatorn bestämmer balansen i riktning mot en av kretsarna. Som ett resultat kompenseras värmebehovet från värmekretsen.

Nackdelen med sådan balansering är en något flytande temperatur i uppvärmda rum. Standarderna tillåter temperaturfluktuationer inom 1 - 1,5 ° C, vilket vanligtvis inträffar tills den maximala förbrukningen för vatten överstiger 0,6 av den beräknade för uppvärmning. Som i öppna system värmeförsörjning, är det möjligt att använda en kombinerad kvalitetsreglering tillförsel av värme. När flödet av kylvätskan och själva värmeöverföringsnäten beräknas för belastningen av uppvärmningen och ventilationssystem höjer mediets temperatur för att kompensera för behovet av varmtillförsel. I ett sådant fall fungerar den termiska trögheten hos byggnader som värmeackumulatorer, och utjämnar temperaturfluktuationer orsakade av ojämn värmeuttag från det anslutna systemet.

Fördelar

Tyvärr, i det postsovjetiska utrymmet, är värmeförsörjningen för de allra flesta konsumenter fortfarande organiserad enligt den gamla, öppen krets. Ett slutet system lovar en betydande vinst på många sätt. Det är därför som övergången till sluten uppvärmning, i nationell skala, kan ge stora ekonomiska fördelar. Till exempel, i Ryssland, på statlig nivå, har övergången till ett mer ekonomiskt alternativ blivit en del av ett energisparprogram för framtiden.

Förkastandet av det gamla systemet kommer att medföra en minskning av värmeförlusten, på grund av möjligheten till exakt justering av förbrukningen. Varje värmepunkt har möjlighet att finreglera abonnenternas värmeförbrukning.

Värmeutrustning som arbetar i det isolerade läget för ett slutet system påverkas mycket mindre av faktorerna som introduceras av ett öppet nätverk. Konsekvensen av detta är en förlängd livslängd för pannor, värmeberedningsinstallationer och mellanliggande kommunikationer.

Det kräver inte ökat motstånd mot högt tryck, längs hela längden av det värmeledande elnätet, minskar detta avsevärt olycksfrekvensen för rörledningar på grund av trycksprängningar. Detta minskar i sin tur värmeförlusten på grund av läckage. Som ett resultat kompenserar besparingar, stabilitet och kvalitet på värme- och varmvattenförsörjningen för systemets brister. Och de finns också. Förfaranden kan inte utföras centralt. Varje enskild sluten krets kräver sitt eget underhåll. Vare sig det är turbiner, abonnentkretsar eller en mellanledning.

Varje värmestation är en separat enhet för vattenbehandling. Troligtvis, när du uppgraderar kretsen från öppen till stängd, kommer det i de flesta fall att vara nödvändigt att öka det område som krävs för att installera ITP-utrustning, samt omorganisera strömförsörjningen. Dessutom ökar förbrukningen av kallt vatten för att försörja byggnaden avsevärt, eftersom det är det som används för uppvärmning i värmeväxlare och vidare till konsumenten, med oberoende anslutning av varmvatten. Detta kommer alltid att medföra återuppbyggnad av vattenförsörjningen, för att byta till en sluten varm krets.

Global introduktion oberoende anslutning varm utrustning till värmenät, kommer att medföra en betydande ökning av belastningen på externa kallvattenförsörjningsnät, eftersom det kommer att vara nödvändigt att förse konsumenter med ökade volymer som krävs för varmvattenförsörjning, som nu tillhandahålls genom värmenät. För många avräkningar detta kommer att bli ett allvarligt hinder för modernisering. Extra utrustning pumpenheter i varmförsörjnings- och cirkulationsinstallationer, i byggnader kommer värmemekanismer att orsaka en extra belastning på El av nätet och utan deras rekonstruktion är också oumbärlig.