 |
Теплоснабжение, топливо, принципы горения.
|
|
|
|
Теплоснабжение — система обеспечения теплом зданий и сооружений, предназначенная для обеспечения теплового комфорта для находящихся в них людей или для возможности выполнения технологических норм.
Система теплоснабжения состоит из следующих функциональных частей:
1. источник производства тепловой энергии (котельная, ТЭЦ);
2. транспортирующие устройства тепловой энергии к помещениям (тепловые сети);
3. теплопотребляющие приборы, которые передают тепловую энергию потребителю (радиаторы отопления, калориферы
Топливо - горючие вещества, которые экономически целесообразно использовать для получения значительных количеств тепловой энергии. Основной вид: органическое топливо, образовавшееся из остатков растительного и животного происхождения под давлением и без доступа воздуха в течение длительного времени.По агрегатному состоянию: твердое (древесина, торф, уголь), жидкое (нефть), газообразное (газ) По способу получения: естественное (из недр земли), искусственное (переработка естественного топлива)
Горение топлива представляет собой химический процесс соединения его горючих элементов с кислородом воздуха, протекающий при высокой температуре и сопровождающийся выделение значительного количества теплоты.
Для обеспечения устойчивого процесса горения необходимы следующие условия: наличие в топливном устройстве высокой температуры для подогрева топлива до температуры воспламенения: постоянный подвод к топливу достаточного количества воздуха, необходимого для горения, непрерывный отвод продуктов сгорания на топки. Как правило, чем больше летучих веществ выделяется при разложении топлива, тем ниже его температура воспламенения. Темп-ра воспламенения в среднем: жидкости 500С, газообразного 650-750С.
в зависимости от вида топлива различают: гомогенное и гетерогенное горение.
Гомогенное горение происходит в объеме, при этом топливо и окислитель находятся в одинаковом агрегатном состоянии (газообраз топливо и воздух).
Гетерогенное протекает на поверхности раздела двух фаз, то есть при горении твердого и жидкого топлива.
|
|
|
Источники выработки тепла.
Комплексные технические устройства, в которых первичная энергия превращается в энергию теплоносителя (воды или пара) с требуемыми параметрами. В качестве первичной энергии в основном используют органическое топливо, ядерную энергию, теплоту Земли и Солнца, вторичные энергетические ресурсы, низкопотенциальную теплоту. Доля возобновляемых (альтернативных) источников энергии в теплоснабжении не превышает 10%, однако они перспективны. Источники теплоты централизованных систем теплоснабжения в основном работают на твердом, жидком котельном и газообразном топливах. Децентрализованные системы теплоснабжения работают на твердом и частично на газообразном топливах. Централизация систем теплоснабжения достигает 70—80%, основными источниками теплоты являются теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) и крупные котельные установки (тепловые станции).
Транспортировка тепла к потребителю.
Для транспортировки тепла к потребителям используют трубопроводы — тепловые сети, которые могут передавать тепло с помощью воды и пара, их соответственно называют водяными и паровыми.
Тепловая сеть – это одна из наиболее дорогостоящих и трудоемких элементов систем централизованного теплоснабжения. Она представляет собой теплопроводы – сложные сооружения, состоящие из соединенных между собой сваркой стальных труб, (в настоящее время широко применяют и пластмассовые трубы), тепловой изоляции, компенсаторов тепловых удлинений, запорной и регулирующей арматуры, стропильных конструкций, подвижных и неподвижных опор, камер, дренажных и воздухоспускных устройств.
|
|
|
В настоящее время тепловые сети передают тепло на большие расстояния. Во избежание больших теплопотерь они должны быть теплоизолированными.
Различают транзитные, магистральные, распределительные и кольцевые трубопроводы. Тепловые сети, которые подводят тепло к промышленным предприятиям, называют промышленными, к жилым и общественным зданиям — коммунальными, к предприятиям и гражданским зданиям —- смешанными.
Устройство тепловых сетей
Схемы тепловых сетей в плане могут быть двух видов: радиальные и кольцевые. Радиальная схема теплоснабжения представляет собой тупиковые ответвления ко всем объектам. В случае аварии эти объекты оказываются отключенными. Кольцевая схема теплоснабжения более надежна и бесперебойна в работе. В ней все ветки мелких ответвлений объединены в общий контур. Тепловые сети разных районов города могут быть соединены между собой, чтобы в случае выхода из строя одного источника тепла его мог дублировать другой. Это позволяет бесперебойно снабжать теплом все районы города и одновременно устранять неисправность.
Тепловые сети делают одно - двух- и многотрубными. Наиболее распространена двухтрубная система, при которой одна труба — подающая, другая — обратная. В этой системе вода циркулирует по замкнутому кругу: отдав свое тепло потребителю, она возвращается в котельную.
В жилых районах применяют два вида водяных систем теплоснабжения: открытую и закрытую. Разница заключается в том, что при закрытой системе теплоснабжения в трубопроводах циркулирует постоянное количество воды, а при открытой системе — часть воды непосредственно из системы разбирается на нужды горячего водоснабжения. В открытой системе теплоснабжения вода должна быть по качеству равноценна питьевой, а запас воды на источнике тепла должен постоянно пополняться.
Однотрубная система подает теплоноситель для отопления и вентиляции, а затем выпускает его в качестве горячего водоснабжения. Вариант наиболее дешевый, но трудно рассчитываемый. Трехтрубная система обеспечивает подачу тепла по двум трубам с разными параметрами теплоносителя, а возврат осуществляется по третьей трубе. В четырехтрубной системе подача тепла на отопление и горячее водоснабжение разделена по двум парам труб. Наиболее применима в настоящее время в населенных пунктах раздельная двухтрубная система теплоснабжения ввиду удобства и экономичности ее использования.
|
|
|
Для горячего водоснабжения используют открытый и закрытый варианты присоединения к тепловым сетям. В открытых сетях горячая вода поступает прямо из теплосети и восполняет в ней тепло из источника. Качество горячей воды невысокое. В закрытых сетях вода теплосети полностью возвращается к тепловому источнику, нагревая водопроводную воду для горячего водоснабжения в теплообменных аппаратах. В этом случае качество горячей воды высокое.
Тепловые сети прокладывают над землей и под землей. Надземная прокладка дешевле, но часто недопустима по эстетическим соображениям. Подземная прокладка наиболее распространена. Различ ают канальную и бесканальную прокладки трубопроводов.
Канальная прокладка трубопроводов дороже, но надежнее, так как стенки канала защищают трубы от случайных воздействий, блуждающих токов и т.д. Каналы делают кирпичными и железобетонными. По конструкции они бывают проходные (высотой 2 м), полупроходные (высотой 1,4 м) и непроходные.
Бесканальная прокладка теплопроводов — простой и дешевый способ заложения, поэтому он наиболее распространен, особенно при реконструкции и в малоэтажной застройке. Трубы укладываются прямо в грунт. Этот способ имеет, однако, большие недостатки: коррозия, трудоемкость ремонта, отсутствие периодического надзора.
так же разделяются на магистральные, прокладываемые на главных направлениях населенных пунктов, распределительные – внутри квартала, микрорайона и ответвления к отдельным зданиям.
8. Схемы абонентских вводов.
Абонентский ввод - комплекс оборудования, с помощью которого системы отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, а также технологические установки промышленных зданий присоединяются к тепловым сетям. Абонентским вводом заканчиваются тепловые сети системы ЦТ и начинаются местные системы теплового потребления.
|
|
|
Для присоединения теплопотребляющих систем к водным тепловым сетям исп. Две принципиально отличные схемы – зависимую (при зависимой схеме присоединения вода из тепловой сети поступает непосредственно в системы абонентов) и независимую (вода из сети поступает в теплообменный аппарат, где нагревает вторичный теплоноситель, используемый в системах).
Зависимое непосредственное присоединение системы отопления без смешивания: по такой системе присоединяют системы водяного отопления зданий, в к-рых либо температура поверхности отопит. Приборов не ограничена, либо она соответствует сан. гиг требованиям, а также с-мы воздушного отопления. Благодаря максим. использованию темпер-го перепада сетевой воды в отопительных приборах снижается расход воды на тепловом пункте и сокращ-ся стоимость тепловой сети за счет уменьшения диаметров теплопроводов. Недостатком схемы явл. передача давления сетевой воды на отопит. Приборы, поэтому эта схема приемлема, если давление в сети не превышает допуст давления отоп. приборов по механ прочности.
Присоединение по независимой схеме, т.е. с помощью теплообменного аппарата – водонагревателя: при незав. Схеме присоединения давление в местной системе отопления не зависит от давления в тепловой сети. Поэтому данная схема применяется, когда необходимо гидравлически изолировать местную систему отопления от тепловой сети. В связи с увеличением тепловой нагрузки, радиуса действия тепловых сетей, а также со строительством зданий выше 12 этажей, для к-рых давления воды в сетях недостаточно для заполнения отопит. Приборов в верхних этажах, независимая схема явл. более рациональной, а иногда и единственно приемлемой. местная система отопления оборудуется при этом расширит баком, создающим собственное независимое от тепловой сети гидростат. давление. Эта схема дороже и сложнее зависимого присоединения.
9. Устройство ЦТП.
Центральный тепловой пункт- это тепловой пункт обслуживающий группу зданий, например, микрорайон, поселок городского типа, промышленное предприятие и т. Д.
Как правило ЦТП- это отдельно стоящее одноэтажное здание с расположенным в нем оборудованием и коммуникациями.
Основные узлы ЦТП:
- теплообменник, в ЦТП является аналогом отопительного котла в котельной, т. Е. Работает в качестве теплогенератора. В теплообменнике происходит нагрев теплоносителя для отопления и ГВС, но не посредством сжигания топлива, а за счёт передачи тепла от теплоносителя в первичной тепловой сети.
- насосное оборудование, выполняющее различные функции, представлено циркуляционными, повысительными, подпиточными, и смесительными насосами.
- клапаны регуляторы давления и температуры
- грязевые фильтры на вводе и на выходе трубопровода из ЦТП
- запорная арматура (краны для перекрытия различных трубопроводов в случае необходимости)
- системы контроля и учета расхода теплоты
- системы электроснабжения
- системы автоматизации и диспетчеризации
|
|
|
|
|
|
