Системы теплоснабжения предназначены для подачи тепла потребителям, находящимся на некотором (иногда довольно значительном) расстоянии от источников тепла и друг от друга.
Потребителями тепла являются объекты производственного
В жилых домах тепло используется только для отопления и горячего водоснабжения, а в зданиях соцкультбытового назначения и для нужд вентиляции.
В некоторых случаях небольшое количество тепла идет на покрытие технологических потребностей объектов соцкультбытового назначения (бани, прачечные, предприятия и др.).
^
Принципиальная схема работы ТЭЦ состоит в следующем (рис. 1):
Рис.1. Принципиальная схема работы ТЭЦ:
1 – котел; 2 – турбина; 3 – камера отбора пара; 4 – электрогенератор; 5 – сетевой водонагреватель; 6 – подающая магистраль; 7 – пиковый водонагреватель; 8,9 – регулятор давления; 10 – подпиточный насос; 11 – грязевик; 12 – сетевой насос; 13 – конденсатные насосы; 14 – конденсатор; 15 – регенеративный подогреватель и деаэратор.
из котла 1 пар высокого давления (до 24 МПа) поступает в турбину 2 электрогенератора 4. Давление пара в турбине падает до 0,2 МПа, и он поступает в камеру отбора пара 3, из которой часть его подается в водонагреватель 5 . В нем обратная вода, пос
тупающая из тепловой сети, подогревается до 110—120° С. Часть пара из камеры отбора поступает во вторую ступень турбины и используется в выработке электроэнергии. Отработавший в турбине пар поступает в водяной конденсатор 14 . Конденсат из водонагревателя 5 и конденсатора 14 насосами 13 перекачивается в регенеративный подогреватель и деаэратор 15 и далее в котел. Вода из тепловой сети через грязевик 11 насосом 12 подается в водонагреватель, а из него по трубе 6 в тепловую сеть. При понижении температуры наружного воздуха до—12(—15)°С вода направляется в пиковый котел (водонагреватель), где может дополнительно нагреваться до 115°С и выше. Из-за потерь воды в теплосетях устанавливают подпиточную линию с регулятором давления 9 и насосом 10 . Вода поступает от ТЭЦ и районных котельных к потребителям теплоты и обратно для повторного нагрева по подземным или надземным теплоизолированным трубопроводам — тепловым сетям. Радиус действия водяных тепловых сетей достигает 15 — 20 км. Температура горячей воды в таких сетях поддерживается на уровне 150°С, а обратной — 70°С. Чтобы перегретая вода не вскипала, в тепловых сетях с помощью сетевых насосов поддерживается давление выше атмосферного. На каждые 10° С выше температуры кипения воды необходимо поддерживать гидростатическое давление в трубопроводе порядка 0,1 МПа. Нагрузка на тепловые сети меняется в течение года в связи с изменением наружной температуры, а также в течение суток в зависимос
Реальные рабочие тела – вода и водяной пар. Параметры и функции ...
... тепла в процессах, изображаются отрезками линий. Решение задач, связанных с состоянием вещества, а также с термодинамическими процессами в области насыщенных и перегретых паров, можно производить или с помощью таблиц воды и водяного пара ...
ти от режима работы системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения потребителей.
Котельные подразделяют на отопительные и отопительно-производственные. Отопительные обеспечивают тепловой энергией санитарно-технические системы зданий, отопительно-производственные, помимо того, снабжают теплотой технологические процессы производства.
Небольшие местные индивидуальные домовые и дворовые отопительные котельные центральных систем теплоснабжения размещают в обслуживаемом здании (в подвале) или в самостоятельном здании — отдельно стоящем или пристроенном к основному. Максимальная мощность встроенных в здание котельных, работающих на жидком и газообразном топливе, обычно не превышает 3,5 МВт, а на твердом топливе — 1,5 МВт. Встроенные котельные не размещают под торговыми залами. Более крупные дворовые и квартальные отопительные котельные размещают только в отдельно стоящих зданиях.
Котельные оборудуют несколькими чугунными секционными котлами низкого давления теплопроизводительностью от 0,2 до 0,6 МВт каждый. В качестве топлива чаще используют газ и каменный уголь, а также мазут или местные виды топлива.
Такие котельные сооружают для теплоснабжения предприятий общественного питания и магазинов в небольших городах и поселках, а также в сельской местности.
В зависимости от используемого в системе теплоснабжения теплоносителя в котельных устанавливают водогрейные или паровые котлы. Котлы нагревают воду до температуры 105°С и пар до давления 0,07 МПа. Котлы подбирают на основе расчета требуемой поверхности нагрева, которую определяют в зависимости от вида используемого топлива и расхода теплоты в системах отопления, вентиляции (кондиционирования воздуха) и горячего водоснабжения. В котельных центральных систем теплоснабжения устанавливают различные типы котлов
Котлы соединяют системой трубопроводов с потребителями теплоты и водопроводной магистралью, питающей их водой, оснащают приборами и защитными приспособлениями, предотвращающими повышение давления в котлах выше допустимого, а также оборудуют тягово-дутьевыми устройствами (дымовые трубы, борова, дымососы).
Котельные установки.
Котельная установка представляет собой комплекс устройств, размещенных в специальных помещениях и служащих для преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию пара или горячей воды. Основные элементы котельной установки — котел, топка, питательные и тягодутьевые устройства, устройства топливоподачи и автоматического регулирования и др.
Котел — это теплообменное устройство, в котором теплота от горячих продуктов сгорания топлива передается воде. В результате этого в паровых котлах вода превращается в пар, а в водогрейных котлах нагревается до требуемой температуры.
Проектирование установки подготовки газа на месторождении Петропавловское
... процесса дросселирования, газовых сепараторов; расчет норм расхода ингибиторов гидратообразования для технологического оборудования установки подготовки газа. 1. Общая часть 1 Общие сведения о месторождении Петропавловское Петропавловское месторождение расположено ...
^
Питательные устройства
^
вспомогательные элементы
золы, для очистки дымовых газов и питательной воды; приборы теплового контроля и средства автоматизации, обеспечивающие нормальную и бесперебойную работу всех звеньев котельной.
Котельные установки в зависимости от типа потребителей разделяются на энергетические, производственно-отопи
тельные и отопительные. По виду вырабатываемого теплоносителя они делятся на паровые (для выработки пара) и водо
грейные (для выработки горячей воды).
Энергетические котельные установки, Производственно-отопительные котельные, Отопительные котельные установки
В зависимости от масштаба теплоснабжения отопительные котельные разделяются на местные (индивидуальные), групповые и районные.
Местные отопительные котельные, Групповые отопительные котельные, Районные отопительные котельные
^
Рис. 2. Схема паровой котельной установки.
Рабочий процесс в котельной протекает следующим образом. Топливо с топливного склада подается транспортером в бункер, откуда оно поступает на колосниковую решетку топки, где и сгорает. В результате горения топлива образуются дымовые газы — горячие продукты сгорания.
Дымовые газы из топки поступают в газоходы котла, образуемые обмуровкой и специальными перегородками, установленными в пучках труб. При движении газы омывают пучки труб котла и пароперегревателя 3 , проходят через экономайзер 5 и 6 , где они охлаждаются вследствие передачи теплоты воде, поступающей в котел, и воздуху, подаваемому в топку. Охлажденные дымовые газы с помощью дымососа 8 удаляются через дымовую трубу 7 в атмосферу. Дымовые газы от котла могут отводиться и без дымососа под действием естественной тяги, создаваемой дымовой трубой.
Вода из источника водоснабжения по питательному трубопроводу подается насосом 1 в водяной экономайзер, откуда после подогрева поступает в верхний барабан котла. Заполнение барабана котла водой контролируется по водоуказательному стеклу, установленному на барабане создаваемого дымовой трубой.
Котельные установки оборудуют водоподготовительными устройствами (на схеме не показаны), контрольно-измерительными приборами и соответствующими средствами автоматизации, что обеспечивает их бесперебойную и надежную эксплуатацию.
Водогрейные котельные
На рис. 3 приведена схема районной отопительной котельной с водогрейными котлами 1 типа ПТВМ-50 теплопроизводительностью 58 МВт.
Рис. 3. Схема районной отопительной котельной установки.
Котлы могут работать на жидком и газообразном топливе, поэтому они оборудованы горелками и форсунками 3. Воздух, необходимый для горения, подается в топку дутьевыми вентиляторами 4 , приводимыми в действие электродвигателями. На каждом котле установлено 12 горелок и столько же вентиляторов.
Вода в котел подается насосами 5, приводимыми в действие электродвигателями. Пройдя через поверхность нагрева, вода нагревается и поступает потребителям, где отдает часть теплоты, и с пониженной температурой снова возвращается в котел. Дымовые газы из котла удаляются в атмосферу через трубу 2.
Проект котельной установки для теплоснабжения военного городка
... котельной Тепловые схемы котельных установок отражают связи между котлами и вспомогательным оборудованием по потокам воды, пара и конденсата. Их состав определяется назначением котельной установки, ... — коэффициент, учитывающий снижения расхода горячей воды в летнее время, принимается равным 0,8; ... котельной (кДж/час); (5) 5. Годовой расходы тепла в (кДж/год) на отопление зданий с круглосуточной работой ...
Эта котельная имеет компоновку полуоткрытого типа: нижняя часть котлов (примерно до высоты 6 м) расположена в здании, а верхняя их часть — на открытом воздухе. Внутри
котельной размещают дутьевые вентиляторы, насосы, а также щит управления. На перекрытии котельной устанавливают деаэратор 6 для удаления кислорода и СО 2 из воды.
Котельная установка с паровыми котлами (см. рис. 3) имеет компоновку закрытого типа, когда все основное оборудование котельной размещено в здании.
Для обеспечения нормальной эксплуатации котельные с водогрейными котлами оборудуют необходимой арматурой, контрольно-измерительными приборами и средствами автоматизации.
Водогрейная котельная имеет один теплоноситель — воду в отличие от паровой котельной, у которой два теплоносителя — вода и пар. В связи с этим в паровой котельной необходимо иметь отдельные трубопроводы для пара и воды, а также баки для сбора конденсата.
Водогрейные и паровые котельные различаются в зависимости от вида используемого топлива, конструкции котлов, топок и т. п. В состав как паровой, так и водогрейной котельной установки обычно входят несколько котлоагрегатов, но не менее двух и не более четырех-пяти. Все они связываются между собой общими коммуникациями — трубопроводами, газопроводами и др.
Централизованное теплоснабжение, его достоинства.
Централизованные системы теплоснабжения обслуживают крупные городские массивы и промышленные предприятия. Они базируются на работе центральных районных котельных, тепловых станций или теплоэлектроцентралей (ТЭЦ).
При работе ТЭЦ полезно используется для одновременного получения электрической и тепловой энергии до 80% теплоты сгорания топлива. При раздельном получении электроэнергии на тепловых электростанциях и теплоты в местных и центральных котельных полезно используется соответственно до 40 и 60% теплоты сгорания топлива. В настоящее время в стране около половины промышленной и коммунальной потребности в теплоте и около 40% в электроэнергии обеспечивается ТЭЦ. На ТЭЦ имеет место комбинированная выработка тепла и электрической энергии, т.е. для приготовления тепла используется отработанный в турбинах пар.
Применение отработанного пара для теплоснабжения называется теплофикацией, а система теплоснабжения, использующая тепло ТЭЦ-теплофикационной системой. Теплофикация имеет большие преимущества перед обычным теплоснабжением, так как позволяет избежать огромных потерь тепла при выработке электрической энергии. Эти потери связаны с тем, что скрытая теплота парообразования не может быть превращена в механическую энергию и при раздельной выработке тепла и электрической энергии она безвозвратно теряется в конденсаторах паровых турбин. Из курса теплотехника известно, что скрытая теплота парообразования превышает 60% общей энтальпии водяного пара.
^
Общий КПД ТЭЦ значительно превосходит КПД даже наиболее совершенных конденсационных электрических станций.
«Системы водоснабжения и водоотведения в городском жилищнокоммунальном ...
... экономии водных ресурсов с целью нахождения новых способов водоснабжения. Объектом исследования бакалаврской работы является система водоснабжения и водоотведения МУП «ЖКХ» Водоканал в г.Туапсе. Предметом исследования ... встречаются бром, бор, бериллий, селен, стронций. Научно доказано, что в межпластовых водах нет растворенного кислорода, но текущие микробиологические процессы существенно влияют на ...
Количество энергии, вырабатываемой теплоэлектроцентралями в виде тепла, значительно превосходит вырабатываемое ими количество электрической энергии. Поэтому ТЭЦ являются источниками теплоснабжения, а их роль в качестве источников электроснабжения — второстепенна.
Наряду с котельными и ТЭЦ, в некоторых случаях применяются другие источники теплоснабжения: установки, утилизирующие тепловые отходы некоторых производств (например, мартеновских печей); установки, использующие глубинное тепло земли — пар или нагретую воду, поступающие из глубоких скважин (геотермальные установки).
Иногда более выгодно устанавливать на теплоэлектроцентралях не паровые, а газовые турбины. В этом случае для нужд теплоснабжения вместо отработанного пара можно использовать отработанные горячие газы (нагревая газами воду систем теплоснабжения или используя тепло их для получения водяного пара).
^
Способы приготовления горячей воды. Бойлеры, их устройство.
Горячая вода на предприятиях торговли и общественного питания используется для хозяйственно-питьевых и производственных нужд. Поэтому она, так же как и холодная вода, используемая для этих целей, должна отвечать требованиям ГОСТ 2872—82 «Вода питьевая». Температура горячей воды во избежание ожогов не должна превышать 70°С и быть не ниже 60°С, что необходимо для мытья посуды.
Системы снабжения здания горячей водой могут основываться на местном и центральном ее приготовлении из воды, поступающей на нагрев из системы холодного водоснабжения. При местном приготовлении вода нагревается в газовых кипятильниках непрерывного действия КНД, газовых проточных водонагревателях ВПГ, емкостных газовых водонагревателях АГВ, комбинированных газовых водонагревателях с водяным контуром АОГВ, электрических водонагревателях, аппаратах, работающих на твердом топливе: АКТВД-17, 51, водогрейных колонках или котлах огневых печей. В этом случае нагрев воды осуществляется непосредственно у мест ее потребления. При центральном приготовлении горячей воды она нагревается в индивидуальном тепловом пункте (ИТП) здания или центральном тепловом пункте (ЦТП) при обслуживании нескольких зданий, квартала или района города. При централизованном теплоснабжении вода нагревается в скоростных и емких водонагревателях, теплоснабжение которых осуществляется горячей водой от городских тепловых сетей или паром от центральных котельных. Кроме того, иногда вода нагревается непосредственно в стальных котлах центральных и местных котельных.
Система снабжения зданий горячей водой включает три основных элемента: генератор горячей воды (водонагреватель), трубопроводы и водоразборные точки. Трубопроводы системы горячего и холодного водоснабжения представляют единый комплекс системы хозяйственно-производственного водоснабжения здания и про
кладываются параллельно. Водоразборные точки оборудуют кранами-смесителями, позволяющими получить широкий спектр температуры воды (от 20 до 70° С) за счет смешения горячей и холодной.
Для систем горячего водоснабжения используют только стальные оцинкованные трубы, которые в меньшей степени подвержены коррозии. Соединения труб и арматуры по этой же причине должны выполняться резьбовыми. Для сокращения
Автоматизация и диспетчеризация систем тепло- и водоснабжения
... показана открытая низкотемпературная система теплоснабжения, где вода в систему ГВС отбирается из обратной магистрали после системы отопления. Для поддержания у абонента постоянной температуры горячего водоснабжения предусмотрено регулированием подмешиванием горячей воды из подающей сети. ...
потерь теплоты и предотвращения остывания воды магистральные трубопроводы и стояки системы горячего водоснабжения желательно теплоизолировать. Водоразборная и трубопроводная арматура в системах горячего водоснабжения используется латунная или бронзовая с уплотнениями (фибра, пластмасса, теплостойкая резина), выдерживающими температуру до 100° С.
В качестве генераторов горячей воды в системах центрального горячего водоснабжения используют скоростные водо-водяные и пароводяные водонагреватели (бойлеры), устройство которых рассмотрим ниже, а также емкие водонагреватели.
Бойлеры, их устройство.
Водонагреватель пароводяной скоростной (рис. 4) состоит из корпуса и двух камер (передней и задней).
Рис. 4. Водонагреватель пароводяной скоростной.
1 – опора; 2 – патрубок входа воды; 3 – разделительная перегородка; 4 – воздушный кран; 5 – передняя камера; 6 – патрубок входа пара; 7 – сильфонная трубка для монометра; 8 – корпус
водонагревателя; 9 – трубная система; 10 – патрубок к деаэратору; 11 – задняя камера; 12 – крышка; 13 – патрубок выхода воды; 14 –патрубок выхода конденсата.
В корпусе находится пучок латунных трубок, выходящих концами в камеры. Водонагреватели бывают двух- и четырехходовыми с плоским и элептическим днищем камер. Давление пара не должно превышать 1,0 МПа, а воды — 1,6 МПа. Пар поступает в водонагреватель через верхний патрубок на корпусе, конденсиру
ется в межтрубном пространстве в корпусе, а конденсат отводится из нижнего патрубка. Холодная вода поступает через нижний патрубок камеры, проходит по латунным трубкам в прямом и обратном направлениях, нагревается и удаляется через другой нижний патрубок камеры.
Скоростные водонагреватели обладают большим гидравлическим сопротивлением, поэтому их использование возможно только в системах отопления с принудительной (насосной) циркуляцией воды. В системах водяного отопления с естественной циркуляцией можно использовать емкие водо-водяные и пароводяные водонагреватели, которые в основном используют в системах горячего водоснабжения.
Список используемой литературы:
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/oborudovanie-teplovyih-setey/
-
Хелемский А.М. Санитарно – технические устройства предприятий общественного питания и торговли. – 1989 – 116 с.
-
Павлов И.И., Федоров М.Н. Котельные установки и тепловые сети. Учебник. – М.:Стройиздат, 1986. – 232 с.
-
Красовский Б.М., Глушков В.Д. Теплоснабжение и горячее водоснабжение. Курс лекций. – Пермь, 1973.
