Тепловые схемы источников теплоты

Классификация систем теплоснабжения (СТ)

Выбор теплоносителя и системы теплоснабжения.

Воздушные системы.

Паровые системы.

Водяные системы.

Тепловые схемы источников теплоты.

Классификация систем теплоснабжения.

Тема 6 Системы теплоснабжения

Системой теплоснабжения (СТ) называется совокупность источников теплоты, устройств для транспорта теплоты (тепловых сетей) и потреби-телей теплоты.

Система теплоснабжения (СТ) состоит из следующих функциональных частей:

- источника производства тепловой энергии (котельная, ТЭЦ);

-транспортирующих устройств тепловой энергии к помещениям (тепловые сети);

-теплопотребляющих приборов, которые передают тепловую энергию потребителю (радиаторы отопления, калориферы).

Системы теплоснабжения (СТ) подразделяются на:

1. По месту выработки теплоты на:

централизованные и децентрализованные.

В децентрализованныхсистемах источник теплоты и теплоприемники потребителей совмещены в одном агрегате или находятся близко друг от друга, поэтому не требуется специальных устройств для транспорта теплоты (тепловой сети).

В централизованной системе теплоснабжения источник и потребители значительно удалены друг от друга, поэтому передача теплоты производится по тепловым сетям.

Системы децентрализованного теплоснабжения подразделяются на индивидуальные и местные.

В индивидуальных системах теплоснабжение каждого помещения обеспечивается от отдельного собственного источника (печное или поквартирное отопление).

В местных системах отопление всех помещений здания обеспечивается от отдельного общего источника (домовой котельной).

Централизованное теплоснабжение можно подразделить:

- на групповое - теплоснабжение от одного источника группы зданий;

- районное - теплоснабжение от одного источника района города;

- городское - теплоснабжение от одного источника нескольких районов города или даже города в целом;

- межгородское - теплоснабжение от одного источника нескольких городов.

2. по виду транспортируемого теплоносителя на:

паровые, водяные, газовые, воздушные;

3. По числу трубопроводов для переноса теплоносителя на:

- одно-, двух- и многотрубные;

4. по способу присоединения систем горячего водоснабжения к тепловым сетямна:

- закрытые (вода на горячее водоснабжение забирается из водопровода и нагревается в теплообменнике сетевой водой);

-открытые (вода на горячее водоснабжение забирается непосредственно из тепловой сети).

5. по виду потребителя теплоты на:

- коммунально - бытовые и технологические.

6. по схемам присоединения установок отопления на:

- зависимые (теплоноситель, нагреваемый в теплогенераторе и транспортируемый по тепловым сетям, поступает непосредственно в теплопотребляющие приборы);

-независимые (теплоноситель, циркулирующий по тепловым сетям, в теплообменнике нагревает теплоноситель, циркулирующий в системе отопления.

Рисунок 6.1 –Схемы систем теплоснабжения

При выборе вида теплоносителя необходимо учитывать его санитарно-гигиенические, технико - экономические и эксплуатационные показатели.

Газы образуются при сгорании топлива, они имеют высокую температуру и энтальпию, однако транспортирование газов усложняет систему отопления и приводит к значительным тепловым потерям. С санитарно-гигиенической точки зрения при использовании газов трудно обеспечить допустимые температуры нагревательных элементов. Однако, будучи перемешаны в определенной пропорции с холодным воздухом, газы в виде теперь уже газо-воздушной смеси могут быть использованы в различных технологических установках.

Воздух - легкоподвижный теплоноситель, используется в системах воздушного отопления, позволяет довольно просто регулировать постоянную температуру в помещении. Однако, вследствие малой теплоемкости (примерно в 4 раза меньше воды) масса воздуха, нагревающего помещение должна быть значительной, что приводит к существенному увеличению габаритов каналов (трубопроводов, коробов) для его перемещения, росту гидравлических сопротивлений и расходу электроэнергии на транспортировку. Поэтому воздушное отопление на промышленных предприятиях осуществляется или совмещенным с системами вентиляции, или путем установки в цехах специальных отопительных установок (воздушных завес и т.п.).

Пар при конденсации в нагревательных устройствах (трубах, регистрах, панелях и т.п.) отдает значительное количество теплоты за счет высокой удельной теплоты преобразования. Поэтому масса пара при данной тепловой нагрузке уменьшается по сравнению с другими теплоносителями. Однако при использовании пара температура наружной поверхности нагревательных устройств будет выше 100°С, что приводит к возгонке пыли, осевшей на этих поверхностях, к выделению в помещениях вредных веществ и появлению неприятных запахов. Кроме того, паровые системы являются источниками шумов; диаметры паропроводов довольно значительны вследствие большого удельного объема пара.

Вода обладает высокой теплоемкостью и плотностью, что позволяет передавать большие количества теплоты на значительные расстояния при невысоких тепловых потерях и малых диаметрах трубопроводов. Температура поверхности водяных нагревательных устройств соответствует санитарно-гигиеническим требованиям. Однако перемещение воды сопряжено с большими затратами энергии.

Как правило, для удовлетворения сезонной нагрузки отопления и горячего водоснабжения в качестве теплоносителя используется вода, для промышленной технологической нагрузки - пар.

Важнейшей функцией СЦТ является доведение произведенной на теплоисточниках теплоты до потребителей наиболее надежным и экономичным образом. Для выполнения ее сооружают трубопроводные системы, хорошо изолированные тепловой изоляцией, защищенные от внешнего воздействия и повреждений, оснащенные запорной и регулирующей арматурой, средствами автоматики и учета теплоты и теплоносителей.

Теплоисточником для системы местного или децентрализованного водяного теплоснабжения служит водогрейная котельная, размещаемая непосредственно в здании или близ него. При централизованном водяном теплоснабжении высокотемпературная вода поступает в здание из отдалённого теплоисточника: теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) или районной тепловой станции (РТС).

В зависимости от источника теплоснабжения различаются схемы и оборудование котельной или местного теплового пункта здания, откуда осуществляется подача теплоты к инженерным системам, их управление и контроль.

Схема при местном (децентрализованном) теплоснабжении от собственной водогрейной котельной показана на рис. 6.2, а. Воду, отдавшую свою теплоту в инженерных системах и остывшую до температуры tо, нагревают в котлах (теплогенераторах) до температуры tг и перемещают с помощью циркуляционного насоса, включённого в общую подающую или обратную магистраль, к которой, как изображено на схеме, присоединён также расширительный бак. Системы заполняют водой из наружного водопровода.

Независимая схема присоединения систем (см. рис. 6.2, б) близка по своим элементам к схеме при местном (децентрализованном) теплоснабжении. Лишь котлы заменяют теплообменниками и систему заполняют деаэрированной, лишённой растворенного воздуха, водой из наружной (городской) тепловой сети. Воду для заполнения инженерных систем, как правило, забирают из обратного теплопровода наружной сети, используя высокое давление в ней или специальный подпиточный насос, если этого давления недостаточно для заполнения всех инженерных систем. При независимой схеме создаётся местный теплогидравлический режим в системах при пониженной температуре греющей воды (tг< t1). Независимую схему присоединения применяют, когда в инженерных системах не допускается повышение гидростатического давления (по условию прочности элементов систем) до давления, под которым находится вода в наружном теплопроводе. Преимуществом независимой схемы, кроме обеспечения устойчивого теплогидравлического режима, индивидуального для каждого здания, является её высокая надёжность, в частности.

Зависимая схема присоединения со смешением воды (см. рис. 6.2, в) проще по конструкции и в обслуживании. Стоимость её значительно ниже стоимости независимой схемы, благодаря исключению многих конструктивных элементов. Циркуляция теплоносителя в зависимой схеме осуществляется за счёт разности давления воды в точках её присоединения к наружной тепловой сети. Эту схему выбирают, когда в теплопотребляющих системах и, прежде всего, в системе отопления (по санитарно-гигиеническим соображениям) требуется температура воды tг < t1 и допускается повышение гидростатического давления до давления, под которым находится вода в наружном обратном теплопроводе.

Зависимая прямоточная схема присоединения инженерных систем к наружным теплопроводам наиболее проста по конструкции и в обслуживании (рис. 6.2, г). Прямоточную схему применяют, когда допускается подача в инженерные системы высокотемпературной воды (tг=t1) и значительное гидростатическое давление, или при прямой подаче низкотемпературной воды. Недостатками зависимой прямоточной схемы являются невозможность местного регулирования температуры горячей воды и зависимость теплового режима здания от температуры воды в наружном подающем теплопроводе.

Достаточно часто схема местного теплового пункта здания при централизованном теплоснабжении может быть комбинированной, когда, например, система центрального отопления подключается к наружным тепловым сетям по независимой схеме, а другие системы, например, вентиляции и кондиционирования воздуха - по зависимой схеме.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 76; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!