Тема занятия 3. Системы теплоснабжения.

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 классифицируют 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 3.1. водяные системы теплоснабжения бывают открытые и закрытые.

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 3.2.

Рисунок 3.2. Схема одноступен-чатой 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 3.3.

Рисунок 3.3. Схема двухсту-пенчатой системы теплоснабже-ния: 1- магистральные трубопро-воды; 2- ответвления; 3- распре-делительные сети; 4,5- ответвле-ния 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 (см. § 8) 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.

Рекомендуемая литература.

Осн. 1 [27-29], 2 [4-7], 3 [51-56];

доп.7 [24-27].