Основными недостатками закрытых систем являются:
1. Сложность оборудования и эксплуатации систем ГВС вследствие установки водо-водяных подогревателей;
2. Образование накипи в подогревателях и трубопроводах ГВС при использовании водопроводной воды, имеющей высокую карбонатную жесткость;
3. Коррозия установок подготовки горячей воды в ИТП и ЦТП из-за использования в них водопроводной воды (без деаэрации).
Открытые системы. Основными типами открытых систем являются двухпроводные системы теплоснабжения.
Возможны различные варианты присоединения потребителей к таким системам. При этом используется следующее оборудование: регулятор подпитки; подпиточный насос; сетевой насос; подогреватель обратной воды; водогрейный котел; воздушные краны; аккумулятор горячей воды в системе ГВС; расширительный бак в системе отопления; подогреватель воды в независимой системе отопления; насос циркуляции воды в системе отопления; регуляторы температуры воздуха в помещениях; обратные клапаны; регуляторы температуры горячей воды у потребителей; насос для циркуляции воды в отопительной системе при отключении тепловой сети (насоса); элеватор; постоянное сопротивление (дроссельная шайба);регулятор расхода воды из тепловой сети; насос рециркуляции воды в системе ГВС; смеситель.
Отопительные установки присоединяются к тепловой сети по тем же схемам, как и в закрытых системах теплоснабжения. Схемы присоединения установок ГВС принципиально отличаются от рассмотренных ранее. Горячее водоснабжение потребителей производится водой непосредственно из тепловой сети. Вода из подающей линии поступает через клапан регулятора температуры в смеситель. В этот же смеситель поступает вода из обратной линии через обратный клапан. В смесителе поддерживается постоянная температура (около 60°С). Обратный клапан препятствует попаданию воды из подающей линии в обратную линию. Зарядка аккумулятора горячей воды производится под напором воды в тепловой сети при малом водоразборе потребителями. При увеличении водоразбора горячая вода из аккумулятора под статическим напором поступает к потребителям. Регулятор расхода, установленный на общей подающей линии абонентского ввода (ИТП), поддерживает постоянный расход воды на ГВС и отопление. Во время повышенного разбора воды на ГВС снижается подача воды на отопление. Недостающая на отопление теплота компенсируется в часы малого отбора воды на ГВС. Местное регулирование отопительной нагрузки производится по температуре воздуха в помещениях (по зависимой и независимой схемам).
Значительная часть воды из тепловой сети расходуется на ГВС, вследствие чего требуются большие расходы воды, подогретой примерно до 70 °С, на подпитку сети, это позволяет использовать в значительных количествах отходящие теплые воды с температурой 15...30 °С, имеющиеся на электростанциях и промышленных предприятиях, что дает экономию топлива. При открытых системах упрощается оборудование ИТП (отсутствуют водо-водяные подогреватели ГВС).
Недостатки открытых систем:
а) усложнение и удорожание подготовки воды в источнике теплоснабжения;
б) нестабильность воды ГВС по запаху, цветности и санитарным качествам;
в) усложнение эксплуатации из-за нестабильного гидравлического режима тепловой сети вследствие переменного расхода воды обратной линии;
г) сложность контролирования непроизводительных утечек воды;
д) увеличение объема санитарного контроля воды в системе теплоснабжения.
Паровые системы бывают двух типов: с возвратом конденсата и без возврата конденсата. На практике широко применяется однотрубная паровая система с возвратом конденсата.
Пар от источника поступает в однотрубную паровую сеть и транспортируется по ней к тепловым потребителям. Конденсат от потребителей возвращается к источнику теплоты по конденсатопроводу. Схема присоединения потребителей к паровой сети зависит от типа паро - испаряющей установки. В случае, когда пар подается непосредственно в обогревательные устройства, конденсат скапливается в конденсатоотводчике и через обратный клапан сливается в конденсатный бак, откуда конденсатным насосом перекачивается к источнику пара. В качестве источника пара, подаваемого в паровую сеть, может быть либо паровой котел, либо специальные промышленные отборы пара от работающей турбины электростанции.
Если пар не может быть подан непосредственно в отопительные установки или в установки подготовки горячей воды для ГВС, то присоединение выполняется по независимым схемам.
Технологические паропотребляющие установки промышленных предприятий присоединяются либо непосредственно к паровой сети, либо через редукционные устройства (РУ).
Возврат конденсата, температура которого 40...90 °С, позволяет значительно повысить экономичность источника пара. Повышение экономичности достигается за счет:
- снижения расхода топлива, необходимого для нагрева замещающей конденсат сырой воды;
- уменьшения расхода сырой воды;
- уменьшения затрат на химическую очистку сырой воды.
В тех случаях, когда давление пара в паровой сети меньше, чем требуемое для технологического процесса, оно может быть повышено при помощи компрессора с электрическим или механическим приводом.
Системы парового отопления по сравнению с водяными имеют некоторые преимущества:
- возможность быстрого нагрева помещений и быстрого отключения;
- меньшие гидравлические сопротивления;
- меньшие капитальные затраты и эксплуатационные расходы. Недостатки паровых систем:
- невозможность центрального регулирования;
- высокие температуры нагревательных устройств (100... 150°С);
- быстрая коррозия труб, особенно конденсатопроводов;
- повышенные тепловые потери;
- шум в паропроводах.
Воздушные системы. При обогреве производственных помещений воздухом, нагрев воздуха производится в специальных установках - калориферах теплотой пара, горячей воды или дымовых газов.
Системы воздушного отопления могут выполняться:
- с естественным движением нагреваемого воздуха и с принудительным (при Помощи вентиляторов);
- с местным приготовлением горячего воздуха и с центральным.
По качеству подаваемого воздуха системы воздушного отопления делятся на три типа: прямоточные, с полной рециркуляцией и с частичной рециркуляцией воздуха.
В прямоточных схемах нагревается и подается в помещение только наружный воздух. В системах с полной рециркуляцией нагревается и подается только воздух, забираемый из помещения. В системах с частичной рециркуляцией нагревается и подается в помещение смесь наружного и рециркуляционного воздуха, причем часть воздуха помещения в количестве, равном количеству наружного воздуха, удаляется из помещения.
Системы с рециркуляцией применяются при условии, что в воздухе помещения не содержатся вредные вещества. При наличии их применяются прямоточные схемы с полной заменой воздуха в помещении.
3.2. Источники тепловой энергии
Существует два основных вида источников тепловой энергии (теплоносители - пар и горячая вода): котельные и ТЭЦ [4, 5].
Если ТЭЦ, как уже отмечалось выше, является источником и тепловой и электрической энергии, то котельная вырабатывает только теплоту.
Котельная - это совокупность устройств, состоящая из котлов, вспомогательного оборудования и систем хранения, подготовки и транспорта топлива; подготовки, хранения и транспорта воды; золо - и шлакоудаления, а также сооружений для очистки дымовых газов и воды.
Главный элемент любого источника тепловой энергии — котельная установка, служащая для выработки пара или горячей воды. Котельная установка состоит из котельных агрегатов и вспомогательного оборудования. Котельный агрегат - это конструктивно объединенный в одно целое комплекс устройств для получения пара или нагрева воды под давлением за счет тепловой энергии, выделяющейся при сжигании топлива.
Котлы подразделяются на паровые, водогрейные и паро - водогрейные.
Паровые котлы делятся на энергетические и котлы промышленной теплоэнергетики.
Энергетические котлы входят в состав тепловых электростанций и служат для получения перегретого водяного пара различных давлений и температур.
Котлы промышленной теплоэнергетики служат для выработки насыщенного или перегретого пара низких и средних параметров. Этот пар используется либо в качестве технологического в производственных процессах предприятия, либо для приготовления горячей воды на нужды отопления, вентиляции, кондиционирования и горячего водоснабжения (ГВС).
Водогрейные котлы могут устанавливаться как на ТЭЦ, так и в котельных. Нагретая в них вода используется для тех же нужд.
Паровые котлы могут иметь различные конструкции и компоновки. Наиболее распространен паровой котел П - образной компоновки.
Вода в экономайзере и пар в пароперегревателе движутся однократно и принудительно - в экономайзере под действием питательного насоса, в пароперегревателе - под давлением пара в барабане.
Барабан, экранные и опускные трубы, а также нижний коллектор образуют циркуляционный контур. В этом контуре теплоноситель движется многократно под действием различной плотности воды в необогреваемых опускных трубах и пароводяной смеси в обогреваемых подъемных трубах экранов. В зависимости от типа котла число таких контуров может доходить до восемнадцати.
Паровые котлы с многократной циркуляцией отличаются наличием барабана - емкости для сепарации и сбора пара - и изготавливаются для получения пара с давлением до 18 МПа.
Для получения пара околокритических и сверхкритических параметров применяются прямоточные котлы, в которых отсутствует барабан, а теплоноситель совершает однократное движение через экономайзерные, испарительные и пароперегревательные поверхности нагрева.
В прямоточном котле теплоноситель последовательно проходит все поверхности нагрева. В верхней части экранов пар перегревается, проходит через ширмовый и конвективный перегреватели и поступает к потребителям. Прямоточные котлы нуждаются в особо тщательной очистке питательной воды в соответствии с нормами качества питательной воды для прямоточных котлов.
В воздухоподогревателях котлов осуществляется подогрев воздуха для улучшения процессов горения и снижения тепловых потерь в котле.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 |
