Системы теплоснабжения предприятий

Система теплоснабжения сострит из следующих основных элементов (инженерных сооружений): источника тепла, тепловых сетей, абонентских вводов и местных систем теплопотребления.

Источниками тепла в централизованных системах теплоснабжения служат или теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), производящие одновременно и электроэнергию, и тепло, или крупные котельные, именуемые иногда районными тепловыми станциями. Системы теплоснабжения на базе ТЭЦ называются «теплофикационными».

Системы теплоснабжения классифицирую т по следующим основным признакам: по радиусу действия, виду источника теплоты, виду теплоносителя и количеству трубопроводов.

По радиусу действия системы теплоснабжения могут быть местными, центральными и централизованными.

Местными называют - системы, в которых три основных звена объединены и находятся в одном помещении, или в смежных помещениях и применяются только в гражданских зданиях или вспомогательных зданиях на промышленных площадках. Примером таких систем являются печи электрические или газовые системы отопления.

Центральной системой теплоснабжения называют систему снабжения теплом одного здания любого объема от одного источника теплоты. Например, система отопления здания, получающая теплоту от котла, установленного в подвале здания, или отдельно стоящей котельной.

Централизованная система теплоснабжения - когда от одного источника теплоты подается теплота для многих зданий (ТЭЦ или районные котельные). Районные котельные имеют тепловые сети со средним радиусом действия 2...3 км. При районном теплоснабжении источник теплоты — районная котельная может быть паровой или водогрейной, т. е. в ней могут быть установлены паровые или водогрейные котлы. Но и те, и другие вырабатывают только один вид энергии — тепловую, которая образуется при сжигании топлива в топках котлов. Потребители получают эту тепловую энергию или в виде пара, или в виде горячей воды, которые циркулируют в системах отопления зданий.

По виду теплоносителя, вырабатываемого на источнике теплоты, системы теплоснабжения бывают: водяные и паровые.

Водяные системы теплоснабжения принимаются в основном для теплоснабжения потребителей системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Паровые системы теплоснабжения принимаются для промышленных предприятий.

По способу подачи воды на горячее водоснабжение рисунок 1.1 водяные системы теплоснабжения бывают о ткрытые и закрытые.

Рис. 1.1. Принципиальные схемы приготовления воды для горячего водоснабжения на вводах в двухтрубных водяных системах теплоснабжения а - при закрытой системе; б - при открытой системе;1 - подающий и обратный трубопроводы тепловой сети;2 - теплообменник горячего водоснабжения; 3 – холодный водопровод; 4 - местная система горячего водоснабжения; 5 - регулятор температуры; 6 - смеситель; 7 - обратный клапан.

В открытых системах водяного теплоснабжения горячая вода к водоразборным приборам системы горячего водоснабжения поступают непосредственно из тепловых сетей.

В закрытых системах теплоснабжения воду из тепловых сетей используют как греющую среду для нагревания в подогревающих водопроводной воды, поступающей затем в местную систему горячего водоснабжения.

По количеству трубопроводных систем теплоснабжения бывают однотрубные и многотрубные, наиболее широко принимаются двухтрубные.

По способу обеспечения потребителей тепловой энергией системы теплоснабжения бывают одноступенчатые и многоступенчатые, рисунок 1.2.

Рисунок 1.2. Схема одноступенчатой системы теплоснабжения; 1- магистральные трубопроводы; 2- ответвления; МТП- местный тепловой пункт; ТП –основной подогреватель; ПК - пиковый котел; СН - сетевой насос.

В одноступенчатых системах теплоснабжения потребители теплоты присоединяются непосредственно к тепловым сетям.

Узлы присоединения потребителей теплоты к тепловым сетям называются абонентскими вводами или местными тепловым пунктам (МТП).

В многоступенчатых системах теплоснабжения между источником теплоты (ИТ) к потребителям размещаются центральные тепловые пункты (ЦТП) или контрольно-распределительные пункты (КРП), в параметры теплоносителя могут изменяться в соответствии с требованиями МТП. рисунок 1.3.

Рисунок 1.3. Схема двухступенчатой системы теплоснабжения: 1- магистральные трубопроводы; 2- ответвления; 3- распределительные сети; 4,5- ответвления к зданиям на отопление и вентиляцию; 6- ответвление на технологические процессы.

В централизованных системах теплоснабжения в качестве теплоносителя используются вода и водяной пар, в связи с чем различают водяные и паровые системы теплоснабжения.

Вода как теплоноситель имеет ряд преимуществ перед паром; некоторые из этих преимуществ приобретают особо важное значение при отпуске тепла с ТЭЦ. К последним относится возможность транспортирования воды на большие расстояния без существенной потери ее энергетического потенциала, т. е. ее температуры (понижение температуры воды в крупных системах составляет менее 1°С на 1 км пути). Энергетический потенциал пара-его давление — уменьшается при транспортировании более значительно, составляя в среднем 0,1— 0,15 МПа на 1 км пути. Таким образом, в водяных системах давление пара в отборах турбин может быть очень низким (от 0,06 до 0,2 МПа), тогда как в паровых системах оно должно составлять до 1—1,5 МПа. Повышение же давления пара в отборах турбин приводит к увеличению расхода топлива на ТЭЦ и уменьшению выработки электроэнергии на тепловом потреблении.

Кроме того, водяные системы позволяют сохранить на ТЭЦ в чистоте конденсат греющего воду пара без устройства дорогих и сложных паропреобразователей. При паровых же системах конденсат возвращается от потребителей нередко загрязненным и далеко не полностью (40—50%), что требует значительных затрат на его очистку и приготовление добавочной питательной воды котлов.

К другим достоинствам воды как теплоносителя относятся: меньшая стоимость присоединений к тепловым сетям местных водяных систем отопления, а при открытых системах еще и местных систем горячего водоснабжения; возможность центрального (у источника тепла) регулирования отпуска тепла потребителям изменением температуры воды; простота эксплуатации — отсутствие у потребителей неизбежных при паре конденсатоотводчиков и насосных установок по возврату конденсата.

Пар как теплоноситель в свою очередь имеет определенные достоинства по сравнению с водой:

а) большую универсальность, заключающуюся в возможности удовлетворения всех видов теплопотребления, включая технологические процессы;

б) меньший расход электроэнергии на перемещение теплоносителя (расход электроэнергии на возврат конденсата в паровых системах весьма невелик по сравнению с затратами электроэнергии на перемещение воды в водяных системах);

в) незначительность создаваемого гидростатического давления вследствие малой удельной плотности пара по сравнению с плотностью воды.

Неуклонно проводимая в нашей стране ориентация на более экономичные теплофикационные, системы теплоснабжения и указанные положительные свойства водяных систем способствуют их широкому применению в жилищно-коммунальном хозяйстве городов и поселков. В меньшей степени водяные системы применяются в промышленности.

Тепловые пункты.

Под тепловым пунктом (ТП) понимается комплекс приборов, размещенный в обособленном специально оборудованном помещении, состоящий из элементов тепловых энергоустановок, выполняющих подсоединение этих приборов к тепловым сетям, их работоспособность, управление режимами теплоснабжения, изменение, регулировка параметров теплоносителя и разделение теплоносителя по видам теплопотребления.

Назначение тепловых пунктов:

· преобразование типа теплоносителя;

· регулирование и контроль параметров теплоносителя;

· учет расходов тепла и теплоносителя;

· выключение системы теплоснабжения;

· защита систем теплоснабжения от аварийного повышения параметров теплоносителя;

· распределение теплоносителей по системе теплоснабжения.

Виды тепловых пунктов:

1) Центральный тепловой пункт

Центральным тепловым пунктом (ЦТП) называют полностью автоматизированный теплопункт, обслуживающий несколько зданий или сооружений. Чаще всего, центральный теплопункт на протяжении года независимо от климатических условий поставляет горячее водоснабжение группам домов или большим промышленным предприятиям.

Изготовление ЦТП происходит в заводских условиях. Он состоит из водомерных и тепловых узлов, пластинчатых, многоходовых и других теплообменников, различных видов насосов (например, противопожарных) и запорно-регулирующей арматуры. Монтаж теплопункта на месте установки практически не требуется, нужно всего лишь произвести подключение к уже существующим сетям.

Создания центрального теплопункта проходит в несколько этапов: проектирование центрального теплопункта (для новых и уже существующих точек), первоначальное изучение места установки, активная разработка, составление планового проекта, подготовка документации.

В связи со стремительным развитием сферы строительства центральный теплопункт периодически нуждается в доработке и монтаже (реконструировании). Поэтому после согласования проекта с заказчиками проводятся обследования и тщательный монтаж. Благодаря этому происходит обновление и усовершенствование определенных частей оборудования (теплообменников, насосов), внедряется автоматическое регулирование температур и труб.

Суть монтажа системы центрального теплопункта заключается в налаживании автоматизированных систем регулирования, которая позволяет наблюдать за работой оборудования и поддерживать работу системы в пределах здания.

Постоянное совершенствование техники (теплопункта) обеспечивает поставку тепла в несколько зданий. Преимуществом центрального теплового пункта стоит назвать минимальную комплектацию и капиталовложения.

Принципиальная схема центрального теплового пункта представлена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Схема центрального теплового пункта:
1 - задвижки с электроприводом; 2 - грязевики; 3, 4- подогреватели горячего водоснабжения первой и второй ступеней; 5 - регуляторы температуры воды; 6 - циркуляционно – подкачивающие насосы; 7 - подогреватель отопления; 8 - регулятор температуры воды для отопления (работает от датчика температуры наружного воздуха); 9- циркуляционные насосы сети отопления; 10- подпиточные насосы для сети отопления; 11- регулятор давления; 12 - теплосчетчик

2) Модульный тепловой пункт

Всем известно, что безопасность водо- и теплоснабжения напрямую зависит от качества оборудования. Осуществить все поставленные задачи помогает компактная, но сложная технологическая система, такая как МТП. Модульным тепловым пунктом называют спроектированный на заводе и полностью законченный теплопунктом. Он не нуждается в доработках и дает возможность подключить здания к системе горячего водоснабжения в максимально сжатые сроки. Стоит отметить, что первоначальная заводская разработка включает автоматизацию модульных теплопунктов. МТП можно использовать как на одной раме вместе с общим авторегулированием, так и в качестве отдельного блочного автоматизированного теплопункта, предназначенного для систем вентиляции, горячего водоснабжения или отопления.

Именно МТП способен осуществить бесперебойную работу оборудования, отвечающего за запорную арматуру, регуляторы давления и температуры, расхода и т.д. Благодаря проектированию на основе сертифицированного отечественного и зарубежного оборудования, управление МТП может быть автоматизированным локальным и дистанционным.

Принципиальная схема модульного теплового пункта представлена на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Принципиальная схема модульного теплового пункта.

3) Индивидуальный тепловой пункт

Еще один вид тепловых пунктов – индивидуальный (ИТП). Он незаменим при обслуживании одного здания для обеспечения горячим водоснабжением. Особо актуальным считается автоматизированный ИТП, производства лидеров данной сферы. Малый ИТП незаменим для одной семьи, а крупный подойдет для многоэтажного здания.

В случае необходимости наличия индивидуального теплового пункта и его схемы, специалисты разрабатывают комплексное проектирование теплопункта с выполнением всех строительно-монтажных мероприятий.

В состав ИТП, который предназначен для отопления небольших зданий, ходит 2 контура. Первый - контур отопления. Он состоит из системы автоматики мембранного бака, теплообменника и предохраняющего клапана. Данный контур помогает вне зависимости от погодных условий обеспечить необходимую температуру помещения. В этом помогает специальный датчик.

Во втором контуре содержится ИТП, состоящий из авторегулировки, теплообменника и системы водоочистки. Он отвечает за правильную циркуляцию воду, качество ее очистки и поддержание постоянной температуры. Благодаря тому, что ИТП является энергосберегающей технологией и снабжен счетчиками тепловой электроэнергии, он расходует только нужное количество тепла. Во всех расчетах используется реальное потребление теплоэнергии.

Стоит отметить, что в оборудование ИТП всегда входят специальные водные подогреватели, которые чаще всего представляют собой разборный аппарат для осуществления процесса теплообмена. В случае закрытой системы ИТП оборудуется 2-ступенчатым водонагревателем горячего водоснабжения, что дает возможность существенно понизить расход топлива. При открытой системе в состав оснащения входят клапаны для смешения воды, поступающей из подающей и обратной линии. Предусмотрено наличие автоподдержки температуры воды. Важным моментом является то, что проектирование, монтаж и автоматизация индивидуального теплового пункта осуществляется в короткие сроки с учетом пожелания заказчиков.

Принципиальная схема индивидуального теплового пункта представлена на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Принципиальная схема индивидуального теплового пункта. 1 - задвижка, нормально открытая; 2 - грязевик; 3 - датчик расхода воды; 4 - теплосчетчик; 5 - датчик температуры; 6 - манометр показывающий; 7 - датчик давления воды в трубопроводе; 8 - регулятор подпора; 9 - дроссельная диафрагма; 10 - обратный клапан; 11 - водоструйный элеватор; 12 - регулятор смешения горячей воды; 13 - термометр; 14 - штуцер под манометр.

4) Блочный тепловой пункт

Блочный тепловой пункт является автоматизированным высоко технологичным небольшим оборудованием, включающим модули и детали, которые необходимы для обеспечение зданий теплоэнергией.

Изготовление блочного теплового пункта (БТП) осуществляется в заводских условиях. На место монтажа он доставляется в виде небольших готовых блоков (один и более). Для установки оборудования используется только одна рама. Чаще всего, проектирование блочного теплового пункта предусматривает его установку в небольших помещениях. Блочный тепловой пункт моет быть индивидуальным и центральным.

Блочный теплопункт состоит из таких модулей как: горячее водоснабжение, вентиляция, отопление, учет теплоэнергии и автоматизации. Конструкция всех модулей является индивидуальной опорной, поэтому ей не требуются дополнительные строительные фундаменты. Также в составе БТП есть различные теплообменники (паяные пластинчатые, разборные или сварные). Их выбор зависит от сложности строительно-монтажных работ. Еще в состав оборудования входят насосы, приборы автоконтроля и регулирования, стальная рама и комплекты запорной арматуры, которые необходимы.

Конструкция блочного теплового пункта предполагает полную защиту от шума, который издает отопительно-строительное оборудование. Это играет особо важную роль для жилых домов.

Проектирование, монтаж и эксплуатация блочного теплового пункта осуществляется для подачи только горячего водоснабжения, или горячего водоснабжения одновременно с отоплением, или только отопления жилых домов или производственных организаций.

Сборка БТП производится прямо на месте строительства и не требует дополнительных финансовых и временных затрат. Комплектация оборудования собирается согласно пожеланиям заказчика. Все комплектующие, которыми оборудуется БТП, соответствуют существующим нормам государственного контроля в данной области.

Принципиальная схема блочного теплового пункта представлена на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Принципиальная схема блочного теплового пункта. 1-теплообменник отопления; 2-теплообменник ГВС; 3-задвижка стальная; 4-фильтр-грязевик; 5-теплосчётчик 2-х контурный; 6-регулятор расхода тепла; 6а – клапан регулирующий для ГВС; 6б – клапан регулирующий для СО; 6в – датчик температуры воды; 6г – датчик температуры наружного воздуха; 7 - насос СО; 8- насос ГВС; 9- насос подпитки; 10- кран шаровой муфтовый; 11- клапан предохранительный; 12- счётчик воды; 13- клапан обратный; 14- фильтр сетчатый муфтовый; 15- бак расширительный.

Поиск по сайту: