Водяные сети теплоснабжения

Водяные системы теплоснабжения применяются двух типов; закрытые (замкнутые) и открытые (разомкнутые). В закрытых системах сетевая вода, циркулирующая в тепловой сети, используется только как теплоноситель, но из сети не отбирается. В открытых системах сетевая вода частично (редко полностью) разбирается у абонентов для горячего водоснабжения.

В зависимости от числа трубопроводов, используемых для теплоснабжения данной группы потребителей, водяные системы делятся на одно-, двух-, трёх- и многотрубные. Минимальное число трубопроводов для открытой системы один, а для закрытой системы – два.

Наиболее простой и перспективной для транспорта на большие расстояния является однотрубная бессливная система теплоснабжения. Ее можно применить в том случае, когда обеспечивается равенство расходов сетевой воды, требуемых для удовлетворения отопительно-вен-тиляционной нагрузки и для горячего водоснабжения абонентов данного города или района.

Для теплоснабжения городов в большинстве случаев применяются двухтрубные водяные системы, в которых тепловая сеть состоит из двух трубопроводов: подающего и обратного. По подающему трубопроводу горячая вода подводится от станции к абонентам, по обратному трубопроводу охлажденная вода возвращается на станцию.

Преимущественное применение в городах двухтрубных систем объясняется тем, что эти системы по сравнению с многотрубными требуют меньших начальных вложений и дешевле в эксплуатации. Двухтрубные системы применимы в тех случаях, когда всем потребителям района требуется теплота примерно одного потенциала. Такие условия обычно имеют место в городах, где вся тепловая нагрузка (отопление, вентиляция и горячее водоснабжение) может быть удовлетворена в основном теплотой низкого потенциала.

Основные преимущества закрытых водяных систем теплоснабжения:

1 Стабильное качество поступающей в абонентские установки (потребителю) горячей воды.

2. Простота санитарного контроля местных установок ГВС и контроля плотности теплофикационной системы.

Основные недостатки закрытых систем теплоснабжения:

1. Сложность оборудования и эксплуатации абонентских вводов ГВС.

2. Коррозия местных установок ГВС из-за поступления в них недеаэрированной водопроводной воды.

3. Выпадение накипи в водоводяных подогревателях и трубопроводах местных установок ГВС при водопроводной воде с повышенной карбонатной жёсткостью.

При определённом качестве водопроводной воды приходится при закрытых системах теплоснабжения принимать меры для повышения антикоррозионной стойкости местных установок ГВС или устанавливать на абонентских вводах специальные устройства для обескислораживания, например, деаэраторы.

Основные преимущества открытых водяных систем теплоснабжения:

1. Упрощение и удешевление абонентских вводов и повышение долговечности местных установок ГВС.

2. Возможность использования для транзитного транспорта тепла однотрубных линий (это только при температурном графике 95/70⁰С).

Основные недостатки открытых водяных систем теплоснабжения:

1. Усложнение и удорожание станционного оборудования из-за необходимости сооружения водоподготовительных установок и подпиточных устройств, рассчитанных на ком-пенсацию расходов воды на ГВС, то есть и увеличение расхода подпиточной воды. Водоподготовка должна обеспечить осветление, умягчение, деаэрацию и бактериологическую обработку воды.

2. Нестабильность воды, поступающей в водозабор (особенно после дождей), по санитарным показателям и, соответственно, усложнение санитарного контроля за системой теплоснабжения и увеличение его объёма.

3. Усложнение контроля герметичности системы теплоснабжения.

Паровые системы теплоснабжения сооружаются двух типов: с возвратом конденсата и без возврата конденсата. В системах с возвратом конденсата конденсат отводится из тепловых приборов потребителей и может использоваться в абонентских установках для ГВС.

По числу параллельно проложенных паропроводов паровые системы делятся на однотрубные, двухтрубные и многотрубные.

В однотрубных паровых системах пар подаётся во все абонентские установки по одному общему трубопроводу. Однотрубные паровые системы применяются тогда, когда всем потребителям требуется пар одного давления, тепловая нагрузка постоянная в течение круглого года допустимы перерывы в подаче пара потребителю. Двухтрубные паровые системы применяются при недопустимости перерывов в подаче пара.

Двухтрубные паровые системы позволяют:

1. Обеспечить круглогодовую подачу пара потребителям, останавливая на ремонт каждый из паропроводов в отдельности.

2. Подавать потребителям пар разных давлений.

3. В периоды малых тепловых нагрузок, например, летом, выключать из работы один из паропроводов и тем самым снижать тепловые потери сети.

Системы сбора конденсата пара делятся на открытые и закрытые. В закрытых системах конденсат в конденсатопроводах и сборных баках находится под избыточным давлением и не имеет сообщения с атмосферой. Избыточное давление в паровой подушке в сборных баках принимается в пределах от 5 до 50 КПа.

В открытых системах конденсат имеет сообщение с атмосферой. Недостатком этих систем является коррозия конденсатопроводов, вызываемая растворённым в конденсате кислородом, поступающего из атмосферы

Число параллельных трубопроводов в закрытой системе должно быть не меньше двух, так как после отдачи теплоты в абонентских установках теплоноситель должен быть возвращен на станцию.

В зависимости от характера тепловых нагрузок абонента и режима работы тепловой сети выбираются схемы присоединения абонентских установок к тепловой сети.

Устройства, обслуживающие отдельные здания, называются абонентскими вводами, местными тепловыми пунктами или местными тепловыми подстанциями (МТП).

В 60—80-х годах в крупных системах централизованного теплоснабжения получили широкое применение так называемые групповые тепловые подстанции (пункты) (ГТП). На этих подстанциях осуществляется присоединение теплопотребляющих установок группы жилых и общественных зданий микрорайона к тепловой сети.

Обычно групповые тепловые подстанции (ГТП) размещаются в отдельных, предназначенных для этой цели зданиях на некотором удалении от обслуживаемых зданий квартала или микрорайона с целью изоляции последних от шума и вибраций, создаваемых насосными установками. В ГТП устанавливаются: блок (или блоки) подогревателей горячего водоснабжения, подогреватели отопления (при независимой схеме), групповая смесительная установка сетевой воды, подкачивающие насосы холодной водопроводной, а при необходимости и сетевой воды, авторегулирующие и контрольно-измери-тельные приборы.

Применение групповых тепловых подстанций (ГТП) упрощает эксплуатацию вследствие уменьшения количества узлов обслуживания и повышает комфорт в теплоснабжаемых зданиях благодаря выносу всех насосных установок, являющихся источником шума, в изолированные помещения.

При применении ГТП, с одной стороны, уменьшаются начальные затраты на сооружение подогревательной установки горячего водоснабжения, насосных установок и авторегулирующих устройств благодаря увеличению их единичной мощности и сокращению количества элементов оборудования, но, с другой—возрастают начальные затраты на сооружение и эксплуатацию распределительной сети между ГТП и отдельными зданиями, так как вместо двухтрубной сети приходится сооружать на этих участках четырехтрубную или как минимум трехтрубную сеть (при отказе от циркуляции воды в системе горячего водоснабжения), что еще больше увеличивает потери теплоты и воды в системе горячего водоснабжения.

Оптимальная единичная расчетная тепловая нагрузка групповые тепловые подстанции ГТП зависит от характера планировки района застройки, а также режима работы теплопотребителей и определяется на основе технико-экономических расчетов,

На практике находят применение две принципиально различные схемы присоединения теплопотребляющих установок абонентов к тепловой сети — зависимая и независимая. По первой схеме присоединения вода из тепловой сети поступает непосредственно в приборы абонентской установки, по второй — проходит через теплообменник, в котором нагревает вторичный теплоноситель, используемый в абонентской установке.

В закрытых системах теплоснабжения установки горячего водоснабжения присоединяются к тепловой сети только через водо-водяные подогреватели, то есть по независимой схеме. При зависимых схемах присоединения давление в абонентской установке зависит от давления в тепловой сети.

При независимых схемах присоединения давление в местной системе не зависит от давления в тепловой сети.

Оборудование абонентского ввода при зависимой схеме присоединения проще и дешевле, чем при независимой, при этом может быть получен несколько больший перепад температур сетевой воды в абонентской установке. Увеличение перепада температур воды уменьшает расход теплоносителя в сети, что может привести к снижению диаметров сети и экономии на на­чальной стоимости тепловой сети и на эксплуатационных расходах.

Основным недостатком зависимой схемы присоединения является жесткая гидрав-лическая связь тепловой сети с нагревательными приборами абонентских установок, име-ющими, как правило, пониженную механическую прочность, что ограничивает пределы допускаемых режимов работы системы централизованного теплоснабжения.

Так, в широко применявшихся в отопительной технике чугунных нагревательных приборах (радиаторах) допустимое давление не превышает 0,6 МПа; превышение указанного предела может привести к авариям в отопительных установках.

Это существенно снижает надежность и усложняет эксплуатацию систем теплоснабжения крупных городов, так как при большой протяженности тепловых сетей и большом числе присоединенных абонентских установок с разнородной тепловой нагрузкой расходы воды в сети и связанные с ними потери давления могут изменяться в широких пределах.

При этом уровень давлений в сети может превысить предел, допустимый для абонентских установок.

В тех случаях, когда разность между допустимым давлением в теплопотребляющих приборах абонентов и расчетным давлением в тепловой сети невелика, даже небольшие повышения давления в тепловой сети, вызванные, например, аварийным отключением насоса на подстанции или непроизвольным перекрытием клапана в сети, могут привести к разрыву приборов в отопительных установках абонентов.

Кроме того, при независимой схеме снижаются утечки сетевой воды и легче обнаружить воз-никающие в процессе эксплуатации повреждения в системе теплоснабжения. Поэтому по условиям надежности работы систем теплоснабжения крупных городов независимая схема присоединения более предпочтительна.

В тех же случаях, когда давление в тепловой сети в статических условиях превышает допустимый уровень давлений в абонентских установках, применение независимой схемы присоединения является обязательным независимо от размеров системы централизованного теплоснабжения.

Практическое занятие №1

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: