Теплопостачання

Теплопостачання являє собою інженерний комплекс, призначений для постачання тепла до житлових, громадських і промислових будинків і споруд, а також забезпечення комунально-побутових (опалення, вентиляція, кондиціонування повітря і гаряче водопостачання) і технологічних потреб споживачів (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Схема теплофікації:

1 – котельня, 2 – турбіна, 3 – електрогенератор, 4 – конденсатор,

5 – конденсаторний насос, 6 – регенератор, 7 – хімічна водопідготовка,

8 – 10 – споживачі тепла, 11 – засувка

Розрізняють місцеве (децентралізоване) і централізоване теплопостачання. У централізованих системах теплопостачання одне або кілька джерел тепла обслуговують пристрої, які використовують тепло, розміщені окремо, тому передавання тепла від джерела до споживачів здійснюється за допомогою спеціальних теплопроводів - теплових мереж.

У децентралізованих системах теплопостачання кожен споживач має окреме джерело тепла. Нові ефективні інженерні рішення щодо теплопостачання житлових будинків із застосуванням автоматизованих теплогенераторів дають змогу розробляти поквартирне опалення в багатоповерхових житлових будинках, за умови дотримання вимог ДБН В. 2.2.-15-2005 «Будинки і споруди. Житлові будинки. Основні положення». [27].

Система складається з теплогенератора – установки, що виробляє енергоносій у вигляді водяної пари, перегрітої і гарячої води заданих параметрів, теплової мережі для транспортування енергоносія до споживача, теплових пунктів і місцевих систем споживачів тепла. Теплогенератори поділяють на районні, квартальні, групові й установки підприємств.

Джерелами тепла за централізованого теплопостачання можуть бути теплоелектроцентралі (ТЕЦ), на яких здійснюється комбінований вироблення електричної і теплової енергії (теплофікація); котлові установки великої потужності, що виробляють тільки теплову енергію; пристрої для утилізації теплових відходів промисловості; установки для використання геотермальних джерел.

У системах децентралізованого теплопостачання джерелами тепла слугують автоматизовані теплогенератори, печі, водогрійні котли, різні водонагрівачі, у яких використовують надлишкове тепло промислових підприємств, сонячну енергію і т.п. (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Рідинна комбінована двоконтурна низькотемпературна

система сонячного опалення:

1 – концентратор; 2 – теплоакумулятор; 3 – додаткове

теплоджерело; 4 – термометр; 5 – контур системи опалення;

6 – регулювальний вентиль; 7 – циркуляційний насос

Вибір схеми теплопостачання об’єктів: системи централізованого теплопостачання від котлових, великих, малих й автономних електростанцій (ТЕЦ, ТЕС, АЕС) або децентралізованого теплопостачання (ДЦТ) - автономних, дахових котелень, від квартирних теплогенераторів – здійснюється шляхом техніко-економічного порівняння варіантів. Схема теплопостачання повинна гарантувати: нормативний рівень теплоенергозбереження, надійність, дотримання екологічних норм, безпечність експлуатації [40].

У деяких системах може бути декілька джерел тепла, що підвищує надійність роботи системи (з погляду забезпечення споживачів теплом), її маневреність й економічність, але деякою мірою ускладнює її гідравлічну роботу: збільшується ймовірність виникнення гідравлічних ударів під час зміни напряму руху потоків теплоносія в трубопроводах.

Системи центрального теплопостачання можуть бути класифіковані за такими ознаками: спосіб приєднання установок опалення, кількість трубопроводів, вид теплоносія, спосіб регулювання тепла.

За видом теплоносія системи ЦТ поділяються на водяні і парові. Воду використовують переважно для опалення, вентиляції, гарячого водопостачання і кондиціонування повітря, а пару, крім того, - для технологічного навантаження.

Визначення теплових потоків та їхніх параметрів є початковою стадією проектування будь-якої системи теплопостачання. При цьому важливим є таке визначення затрат тепла, за якого сума затрат всіма споживачами системи сягає максимального показника.

Максимальні теплові потоки для опалення, вентиляції, гарячого водопостачання, технологічних процесів промислових підприємств у процесі проектування теплових мереж визначаються за відповідними проектами, а за їхньої відсутності –згідно зі СНиП 2.04.07-86* «Тепловые сети» [22].

Теплові потоки, якщо немає проектів опалення, вентиляції і гарячого водопостачання будинків і споруд, визначають так: для підприємств - за укрупненими відомчими нормами, затвердженими в установленому порядку, або за проектами аналогічних підприємств; для житлових районів міст й інших населених пунктів - за формулами.

За призначенням теплові мережі, що з’єднують джерело тепла з тепловими пунктами, поділяють на магістральні й розподільчі внутрішньоквартальні. Магістральні теплові мережі являють собою ділянки, які несуть основне теплове навантаження, з’єднуючи джерела тепла з великими тепловими споживачами. Розподільчі й міжквартальні мережі призначені для транспортування тепла від теплових магістральних мереж до об’єктів теплоспоживання. Вони відрізняються від магістральних мереж зазвичай меншим діаметром труб і меншою довжиною.

Внутрішньоквартальні мережі відгалужуються від розподільчих мереж і закінчуються в теплових пунктах споживачів тепла. Вони несуть тільки те теплове навантаження, яке потрібне для певного споживача. Навантаження розподільчих мереж вирізняється великою часовою і добовою нерівномірністю споживання порівняно з навантаженням магістральних мереж.

Трасування починають із магістральних мереж міста, воно впливає на планування розподільчих і внутрішньоквартальних мереж, їхню протяжність і надійність подачі тепла споживачам. За способом прокладання теплові мережі поділяють на підземні і надземні. Переважає спосіб підземного прокладання трубопроводів у прохідному, напівпрохідному і непрохідному каналах.

Для правильного вибору траси теплових мереж, що дає змогу знайти найкраще рішення з технічного, економічного й екологічного погляду, слід дотримуватися таких умов:

· магістральні мережі потрібно прокладати поблизу центрів теплових навантажень;

· теплові мережі, незалежно від способу прокладання і системи теплопостачання, не повинні проходити по території цвинтарів, смітників, скотомогильників, місць поховання радіоактивних відходів, землеробських полів зрошення, полів фільтрації та інших ділянок, що становлять небезпеку хімічного, біологічного і радіоактивного забруднення;

· траси повинні мати щонайкоротшу протяжність;

· теплові мережі не слід прокладати в ґрунтах у затоплюваних районах міст, мікрорайонів і промислових підприємств;

· траси не рекомендується прокладати в місцях, призначених під забудову, а також там, де вони можуть заважати роботі транспортної системи міста;

· у процесі трасування систем теплопостачання потрібно подбати про зручність під час ремонтних робіт у майбутньому;

· обраний варіант траси теплових мереж повинен мати найменшу вартість будівництва та експлуатації і високу надійність;

· підземне прокладання теплових мереж не слід планувати вздовж електрифікованих залізничних і трамвайних шляхів, щоб уникнути електрокорозії металевих трубопроводів.

Можуть застосовуватися полівалентні (гібридні) системи теплопостачання, які являють собою комплекси декількох різнорідних джерел тепла: котельні установки, відновні джерела, пристрої, у яких використовують вторинні енергоресурси [66].

Газопостачання

У містах газ споживається жителями, комунально-побутовими підприємствами та установами, автотранспортом, промисловими підприємствами, теплоелектростанціями; крім того, його використовують для опалення будинків. Середні норми витрат газу визначаються згідно з ДБН В.2.5-20-2001. «Газопостачання» [25].

Як населенням, так і підприємствами газ споживається нерівномірно (особливо на потреби опалення). Нерівномірність споживання газу в опалювальний період прямо залежить від температури зовнішнього повітря. Протягом доби змінюються затрати газу й на побутові потреби. Промислові підприємства з безперервним технологічним процесом споживають газ більш рівномірно. Режим витрати газу споживачами різних категорій залежить від багатьох факторів і може з часом змінюватися.

Систему газопостачання розраховують на максимальну величину затрати за годину, відповідно до сумісного добового графіку споживання газу всіма споживачами. Для кожного району газопостачання коефіцієнт годинного максимуму витрати газу варто визначати диференційовано, якщо мережі являють собою самостійну систему, гідравлічно не пов’язану із системами інших районів.

Газорозподільна система – це майновий виробничий комплекс, що складається з технологічно, організаційно й економічно взаємозалежних об’єктів, призначених для транспортування і подавання газу безпосередньо його споживачам. Газорозподільна мережа складається із системи зовнішніх газопроводів від джерела до місця підведення газу до будинку, а також споруд і технічних пристроїв на них. Джерелом газорозподілу є елементи системи газопостачання (наприклад, газорозподільна станція - ГРС), що слугують для подавання газу в газорозподільну мережу.

Газове господарство міст складається з таких основних споруд: газорозподільних станцій ГРС, газгольдерних станцій, зовнішніх розподільних газопроводів різного тиску, газорегуляторних пунктів ГРП, відгалужень та введень на об’єкти, що використовують газ, а також із внутрішніх газопроводів і приладів споживання газу.

Залежно від максимального робочого тиску газу газопроводи поділяють на категорії:

· низького тиску - з тиском газу не більш як 5 кПа;

· середнього тиску - з тиском газу від 5 кПа до 0,3 МПа;

високого тиску:

I категорія – з тиском газу від 0,6 до 1,2 МПа;

II категорія – з тиском газу від 0,3 і до 0,6 МПа.

Газопроводи низького тиску призначені для постачання газу до житлових і громадських будинків, а також дрібних промислових і комунально-побутових підприємств.

Газопроводи середнього і високого (II категорії) тиску прокладають для живлення розподільних газопроводів низького і середнього тиску (через газорегуляторні пункти), а також промислових і комунально-побутових підприємств (через місцеві газорегуляторні установки).

Газопроводи високого тиску (з тиском газу понад 0,6 МПа) призначені для подавання газу до міських газорегуляторних пунктів, місцевих газорегуляторних пунктів великих підприємств, а також до підприємств, технологічні процеси яких потребують застосування газу високого тиску.

За величиною тиску в газових мережах системи газопостачання поділяють на одно-, дво-, три- і багатоступінчасті. Застосування тієї або іншої схеми визначається величиною населеного пункту, плануванням його забудови, розташуванням житлової (сельбищної) і промислових зон і витратами газу окремими споживачами. У невеликих населених пунктах з незначним споживанням газу і в середніх містах застосовують переважно двоступінчасті системи, а у великих - триступінчасті або багатоступінчасті.

Двоступінчаста система газопостачання. Газ середнього тиску газопроводом підводиться до газорегуляторних пунктів, розміщених поза кварталами на вільній від забудови площі. З газорегуляторних пунктів після зниження тиску газ надходить у газопроводи низького тиску, з яких через введення він підводиться до внутрішньобудинкової мережі.

Триступінчаста система газопостачання. У цьому випадку газ від джерела подається до окремих районів міста під високим тиском на газорегуляторні пункти, що знижують тиск до середнього. Усередині розміщені ГРП, що знижують тиск до низького.

Газорегуляторні пункти (ГРП) і установки (ГРУ) слугують для зниження тиску газу і підтримки його на необхідному заданому рівні. ГРП звичайно споруджують для постачання газу до розподільчих мереж, а ГРУ - для окремих споживачів. ГРП розміщують в окремих будівлях або шафах ззовні будинку, ГРУ – у приміщеннях підприємства, де встановлено агрегати, що використовують газ.

ГРП варто розміщувати: окремо, прибудованими до газифікованих виробничих будинків, вбудованими в одноповерхові газифіковані виробничі будинки і котельні (крім приміщень у підвальних і цокольних поверхах), на покрівлях газифікованих виробничих будинків I і II ступенів вогнестійкості з негорючим утеплювачем, поза будинками на відкритих обгороджених майданчиках під навісом на території промислових підприємств.

За накресленням в плані системи розподілу газу поділяються на тупикові, кільцеві і змішані. Конфігурація газових мереж, а також застосовуваний в них робочий тиск в умовах міста впливають на розміщення газорозподільних станцій (ГРС) і газорегуляторних пунктів (ГРП).

З метою забезпечення безперебійності газопостачання варто проектувати кільцеві і змішані мережі. Тупикові мережі споруджують тільки в тих випадках, коли ймовірною є перерва в подаванні газу на об’єкт споживання. Під час трасування газопроводів, з економічних міркувань, варто прагнути до того, щоб газ з мережі надходив на об’єкт найкоротшим шляхом.

Газопроводи високого тиску трасують за межами міста або по районах з малою щільністю населення, а газопроводи середнього і низького тиску – по всіх вулицях, причому газопроводи більших діаметрів по можливості варто прокладати по вулицях з неінтенсивним рухом.

Газові мережі звичайно прокладають під землею. На територіях промислових і комунально-побутових підприємств можливим є надземне прокладання по стінах і дахах будинків, по колонах і естакадах. Допускається надземне прокладання внутрішньоквартальних (дворових) газопроводів на опорах і по фасадах будинків. Дозволяється прокладати два і більше газопроводів в одній траншеї, але в цьому випадку відстань між ними у світлі слід визначати за умови зручності монтажу і ремонту трубопроводів (не менше 0,4 м за діаметра труб до 300 мм і не менш 0,5 м за більших діаметрів).

Газові мережі споруджують з металевих і пластмасових труб. Їхні діаметри і довжина значною мірою залежать від кількості ГРС і ГРП та їхнього розміщення.

Газорозподільні системи міст з населенням понад 100 тис. чол. повинні бути оснащені автоматизованими системами дистанційного керування технологічним процесом розподілу і комерційного обліку споживання газу [66].

Для підземних газопроводів варто застосовувати поліетиленові і сталеві труби, для наземних і надземних - сталеві труби. Для внутрішніх газопроводів низького тиску дозволяється застосовувати сталеві й мідні труби.

Поиск по сайту: