98897

МНОГОТРУБНЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ: ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ, СХЕМЫ, ПРИЕМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

Реферат

Производство и промышленные технологии

В них используется смешивание воды из подающей и отводящей линий. Однотрубная схема – это последовательное прохождение воды по всей сети. Для учета теплоснабжения могут применяться или поквартирные счетчики или поквартирно-домовая система общий счетчик на дом и локальные водомеры горячей воды. Иваново практики массового водоразбора горячей воды непосредственно из тепловых сетей.

Русский

2016-07-14

398 KB

0 чел.

ВВЕДЕНИЕ

Теплоснабжение — снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений) для обеспечения коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение) и технологических нужд потребителей. Различают местное и централизованное теплоснабжение. Местное теплоснабжение ориентировано на одно или несколько зданий, централизованное — на жилой или промышленный район. В России наибольшее значение приобрело централизованное теплоснабжение (в связи с этим термин «Теплоснабжение» чаще всего употребляется применительно к системам централизованного теплоснабжение). Его основные преимущества перед местным теплоснабжением — значительное снижение расхода топлива и эксплуатационных затрат (например, за счёт автоматизации котельных установок и повышения их КПД); возможность использования низкосортного топлива; уменьшение степени загрязнения воздушного бассейна и улучшение санитарного состояния населённых мест.

  1.  КЛАССИФИКАЦИЯ ВОДЯНЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Водяные отопительные системы классифицируются по различным признакам.

По расположению базовых элементов системы делятся на центральные и местные. Местные основаны на работе автономных котельных. Центральные используют единый тепловой центр (ТЭЦ, котельная) для отопления многих зданий.

В качестве теплоносителя в водяных системах может использоваться не только вода, но и незамерзающие жидкости (антифризы – смеси пропиленгликоля, этиленгликоля или глицерина с водой). По температуре теплоносителя все системы можно разделить на низкотемпературные (вода нагревается до 70°C, не более), среднетемпературные (70-100°C) и высокотемпературные (более 100°C). Максимальная температура носителя составляет 150°C.

По характеру движения теплоносителя системы отопления делятся на гравитационные и насосные. Естественная (или гравитационная) циркуляция применяется достаточно редко - в первую очередь в зданиях, где недопустимы шум и вибрация. Монтаж такой системы предполагает обязательную установку расширительного бака, который располагается в верхней части здания. Использование конструкций с естественной циркуляцией в значительной степени ограничивает планировочные возможности.

Централизованные насосные (с принудительной регуляцией) системы – на сегодняшний день самая популярная форма водяного отопления. Теплоноситель перемещается не за счет циркуляционного давления, а за счет движения, создаваемого насосами. При этом насос не обязательно находится в самом здании, он может быть расположен в пункте централизованного теплоснабжения.

По способу подключения к наружным сетям системы делятся на три вида:

Независимые (закрытые). Котлы заменены на водяные теплообменники, в системах используется высокое давление или особый циркуляционный насос. Подобные системы позволяют на некоторое время сохранять циркуляцию в случае внешних аварий.

Зависимые (открытые). В них используется смешивание воды из подающей и отводящей линий. Для этого используется насос или водостуйный элеватор. В первом случае также возможно сохранение циркуляции теплоносителя во время аварий.

Прямоточные – самые простые системы, используемые при отоплении нескольких соседних зданий одной небольшой котельной. Недостатком таких решений является невозможность качественного местного регулирования и прямая зависимость режима отопления от температуры носителя в подающем канале.

По способу доставки теплоносителя к радиаторам отопления системы делятся на одно- и двухтрубные.

Однотрубная схема – это последовательное прохождение воды по всей сети. Следствием является потеря тепла по мере удаления от источника и невозможность создания равномерной температуры во всех комнатах и квартирах.

Двухтрубная система предполагает создание единой магистрали, подающей тепло к каждому отдельному помещению. Как правило, подающий и обратный стояки устанавливаются в лестничных клетках домов. Для учета теплоснабжения могут применяться или поквартирные счетчики, или поквартирно-домовая система (общий счетчик на дом и локальные водомеры горячей воды). В многоэтажных домах с двухтрубной поквартирной схемой отопления можно регулировать тепловой режим в каждой квартире, не нанося «ущерба» соседям. Следует отметить, что за счет того, что в двухтрубных системах используются малые рабочие давления, для отопления можно использовать недорогие тонкостенные радиаторы.

1.1  Двухтрубные закрытые и открытые водяные системы теплоснабжения, схемы и области применения

Необходимость четкого разделения водяных систем теплоснабжения на закрытые и открытые возникла в 1938 г. после первого опыта внедрения в г. Иваново практики массового водоразбора горячей воды непосредственно из тепловых сетей.

Водяные системы, в которых местные системы горячего водоснабжения присоединяются с помощью водоводяных подогревателей, стали называть закрытыми. Вследствие отсутствия непосредственного водоразбора и незначительной утечки теплоносителя через неплотности соединений труб и оборудования закрытые системы отличаются высоким постоянством количества и качества циркулируемой в ней сетевой воды. Другой особенностью закрытых систем является то, что они бывают только многотрубными: двух-, трех- и четырехтрубные.

Двухтрубные закрытые системы состоят из подающего и обратного трубопроводов. По подающему трубопроводу нагретая сетевая вода с температурой транспортируется от источника тепловой энергии к потребителю. По обратному трубопроводу охлажденная сетевая вода с температурой возвращается от потребителя к источнику для повторного подогрева. Двухтрубные системы проще и дешевле многотрубных. Такие системы применяют преимущественно для совместной подачи тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Присоединение технологических установок допускается при применении мер, предупреждающих попадание в тепловые сети вредных примесей.

ИТ – источник тепла; ПМ – подающая магистраль; ОМ – обратная магитраль; ТО – теплообменник; ПУ – подпиточное устройство;  ЦН – циркуляционный насос; П – потребитель тепла.

Рисунок 1.1 – Схема закрытой водяной системы теплоснабжения

Открытые водяные системы отличаются более простым оборудованием для смешения сетевой воды, используемой в местной системе горячего водоснабжения. Но значительный расход сетевой воды на горячее водоснабжение существенно увеличивает подпитку тепловых сетей. Открытые системы сооружаются как однотрубными, так и многотрубными. Основным типом открытых систем, как и в закрытых системах, являются двухтрубные водяные системы.

В открытых двухтрубных системах теплоснабжения разнородных потребителей при независимых схемах присоединения отопления улучшается качество воды, используемой на горячее водоснабжение. Сетевая вода, поступающая к точкам водоразборов, не загрязняется продуктами коррозии и шламом, содержащимся в изолированном отопительном контуре. Как показали исследования, скопления шлама в застойных зонах радиаторов являются источниками загрязнения воды и развития анаэробных бактерий, выделяющих сероводород, придающий воде неприятный запах.

ИТ – источник тепла; ПМ – подающая магистраль;  П – потребитель.

Рисунок 1.2 – схема открытой водяной системы теплоснабжения

1.2  Присоединение потребителей в водяных системах теплоснабжения

Эффективность водяных систем теплоснабжения во многом определяется схемой присоединения абонентского ввода, который является связующим звеном между наружными тепловыми сетями и местными потребителями тепла.

Схемы присоединения местных систем отопления по признаку гидравлической связи с тепловыми сетями различаются на зависимые и независимые.

В зависимых схемах присоединения теплоноситель в отопительные приборы поступает непосредственно из тепловых сетей. Таким образом, один и тот же теплоноситель циркулирует как в тепловой сети, так и в отопительной системе. Вследствие этого давление в местных системах отопления определяется режимом давлений в наружных тепловых сетях.

В независимых схемах присоединения теплоноситель из тепловой сети поступает в подогреватель, в котором его тепло используется для нагревания воды, заполняющей местную систему отопления. При этом сетевая вода и вода в местной системе отопления разделены поверхностью нагрева и таким образом сеть и система отопления полностью гидравлически изолированы друг от друга.

Гидравлическая изоляция теплоносителей на абонентском вводе используется для защиты местных установок от завышенного или заниженного давлений в тепловых сетях, при которых возможно разрушение нагревательных приборов или опорожнение местных систем отопления.

На рис. 1.3 зависимое присоединение отопительных приборов показано на схемах а, б, в. При зависимом присоединении местных установок на абонентском вводе применяют наиболее простое и дешевое оборудование. Кроме того, в отопительных приборах полезное использование перепада температур сетевой воды достигает наибольшего значения, благодаря чему может быть уменьшен расход теплоносителя на вводе и сокращена стоимость тепловых сетей за счет уменьшения диаметров труб.

Основной недостаток зависимого присоединения потребителей состоит в том, что давление теплоносителя в тепловых сетях передается на приборы местных систем. Поэтому зависимые местные системы отопления используются в условиях, когда давление в тепловых сетях не превышает прочности отопительных приборов. Отопительные чугунные радиаторы выпускаются на избыточное давление до 0,6 МПа, а стальные конвекторы — до 1,0 МПа.

Зависимое присоединение отопительных установок по схеме рис. 1.3, а применяют в системах теплоснабжения промышленных предприятий, а если температура сетевой воды в подающем трубопроводе не превышает 95—105°С, то и для отопления жилых и общественных зданий. В таких схемах сетевая вода из подающего трубопровода тепловой сети поступает в нагревательные приборы. Остывшая вода из нагревательных приборов возвращается в обратный трубопровод тепловой сети.

Если температура сетевой воды в подающем трубопроводе больше 95—105°С и разность давлений в подающем и обратном трубопроводах достаточна (0,08—0,15 МПа) для нормальной работы элеватора, то отопительные системы присоединяются по схеме б. Необходимая температура воды, поступающей в нагревательные приборы, поддерживается элеваторным подмешиванием остывшей обратной воды из системы отопления к высокотемпературной сетевой воде из подающего трубопровода. Эту схему применяют для отопления жилых и общественных зданий.

Схема в используется вместо схемы б при разности давлений в подающем и обратном трубопроводах на абонентском вводе, недостаточной для нормальной работы элеватора. Замена элеваторного смешения на насосное является прогрессивным решением отопительной техники. По данным лаборатории отопления и вентиляции ЦНИИЭП, применение насосных смесителей на 10 % сокращает потребность сетевой воды и позволяет использовать при монтаже местных систем отопления трубы небольшого диаметра (до 10 мм). Отопительные системы с высоким гидравлическим сопротивлением необходимы для повышения гидравлической устойчивости тепловых сетей, гарантирующей надежное теплоснабжение при резких колебаниях расходов сетевой воды. Недостаток насосного смешения — шумная работа.

При отключении абонентского ввода, присоединенного к тепловой сети по схеме а или б, вместе с прекращением циркуляции воды в местной системе отопления появляется опасность размораживания отопительных приборов и трубопроводов. Эти недостатки в схеме в устраняются включением циркуляционного насоса. С помощью циркуляционного насоса легко осуществляется регулирование расхода циркулирующей воды.

Помимо описанных зависимых отопительных систем применяют схемы с насосами на подающем или обратном трубопроводе абонентского ввода. Первую используют при давлении в подающем трубопроводе тепловой сети, недостаточном для заполнения отопительной системы; вторую — для понижения давления в отопительной системе.

Независимое присоединение местной отопительной системы по схеме г применяют для подключения абонентов к тепловой сети с недопустимо высоким давлением теплоносителя. По такой же схеме подключаются отдельные нетипичные для района высотные здания, для которых давление теплоносителя в сетях недостаточно для заполнения отопительных приборов на верхних этажах. Местная система оборудуется расширительным баком, создающим собственное независимое от наружных сетей гидростатическое давление. Это предохраняет систему от повышенных или аварийных колебаний давления в наружной тепловой сети. Циркуляция воды в местной системе создается работой циркуляционного насоса. Подпитка изолированного контура может производиться очищенной и деаэрированной водой из тепловых сетей через перемычку (показанную пунктиром) между обратным трубопроводом и местной системой. Если давление в обратном трубопроводе сети недостаточно для подачи воды в расширительный бак, то на перемычке устанавливается подкачивающий насос (на схеме г насос на перемычке не показан). Схема независимого присоединения отопительных установок сложнее зависимого, а оборудование теплового пункта значительно дороже.

а – без смешения; б – с элеваторным смешением; в – с насосным смешением; г – независимая система теплоснабжения; ПК – паровой котел; В – воздушный кран; О – отопительный прибор; Р – расширительный бак; Д – измерительная диафрагма; Э – элеватор;   Н – циркуляционный насос; РП, РР, РТ – регуляторы подпитки, расхода и температуры; τ1 и τ2 – подающий и обратный трубопроводы.

Рисунок 1.3 – Схема присоединения потребителей в водяных системах теплоснабжения

2  МНОГОТРУБНЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ: ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ, СХЕМЫ, ПРИЕМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

В промышленных районах, где имеется большая технологическая тепловая нагрузка повышенных параметров и возможно использование собственных вторичных энергоресурсов или качество воды в тепловых сетях не отвечает требованиям производственных процессов, рекомендуются трех- и четырехтрубные тепловые сети.

В четырехтрубных тепловых сетях одна пара труб используется для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Температура сетевой воды в подающем трубопроводе этой пары поддерживается в соответствии с графиком регулирования отпуска Тепла на отопительно-бытовые нужды. По второй паре труб сетевая вода подается на производственные нужды предприятий. Температура сетевой воды в подающем трубопроводе второй пары сетей круглый год поддерживается постоянной. Отдельные тепловые сети позволяют принимать в них высокий нагрев сетевой воды, который помимо снижения расходов воды и уменьшения диаметров труб дает возможность получать на местах потребления пар путем испарения сетевой воды.

Четырехтрубные системы распространяются также в сельских районах и рабочих поселках, где нагрузка горячего водоснабжения невелика и сосредоточена в небольшом количестве общественных зданий (бани, столовые, гостиницы, школы, спортивные и детские учреждения) или в сельскохозяйственных комплексах. Полная гидравлическая изоляция разнородных потребителей в четырехтрубных системах упрощает раздельную подачу тепла и центральное регулирование сезонных и круглогодовых нагрузок. Одновременно с этим отпадает надобность дорогостоящих местных и центральных тепловых пунктов. Раздельное центральное регулирование способствует росту культуры и повышению надежности теплоснабжения.

В трехтрубных системах по одному подающему трубопроводу подается тепло на отопительно-бытовые цели, по другому — на технологические нужды. Или по одному подающему трубопроводу обеспечивается нагрузка отопления, по другому — горячее водоснабжение (рис. 2.1). Режимы регулирования тепловой нагрузки в этих трубопроводах устанавливаются те же, что и в четырехтрубных системах, но вместо двух обратных трубопроводов сооружается только один. Соответственно изменяется схема теплоприготовительной установки источника тепла: вместо отдельных подогревателей и сетевых насосов устанавливаются общие.

По сравнению с четырехтрубной системой трехтрубная не дает Значительной экономии материальных затрат. В то же время зависимый гидравлический режим в обратной трубе вызывает колебания давлений у элеваторов, которые при отсутствии регуляторов расхода приводят к разрегулировке подачи тепла на отопление. По этим соображениям трехтрубная система применяется редко.

ПК – пиковый котел; ТП – теплофикационный подогреватель; СН – сетевой насос; ВВ – водопроводная вода.

Рисунок 2.1 – Схема трехтрубной закрытой системы теплоснабжения

Открытые четырехтрубные системы теплоснабжения особенно рационально применять в небольших поселках, в сельской местности, где вторая пара трубопроводов специально предназначена для горячего водоснабжения. В больших городах самостоятельные тепловые сети горячего водоснабжения сооружаются при условии обеспечения источников тепла подпиткой тепловых сетей из хозяйственно-питьевого водопровода. Преимущество изолированных сетей горячего водоснабжения состоит в том, что водоразборные приборы могут присоединиться к тепловым сетям без установки на абонентских вводах дорогостоящих смесительных клапанов и регуляторов температуры. Четырехтрубные тепловые сети удобны для организации непрерывного горячего водоснабжения в летний период.

2.1  Водяные системы теплоснабжения с однотрубной транзитной и двухтрубной распределительной сетью

При совместной подаче тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в однотрубных тепловых сетях необходимо, чтобы вся сетевая вода разбиралась в точках потребления. Поэтому однотрубные водяные тепловые сети обязательно должны быть открытыми. Присоединение потребителей к однотрубным тепловым сетям показано на рис. 2.2.

По схеме а вода на горячее водоснабжение поступает из отопительной системы. Постоянная ее температура поддерживается регулятором РТ за счет подмешивания части воды непосредственно из тепловой сети. На вводе расход сетевой воды регулятором РР поддерживается постоянным, поэтому при малом водоразборе или его отсутствии давление в системе горячего водоснабжения повышается, приводя к открытию регулятора давления РД и сливу избытка воды в аккумулятор. С увеличением горячего водоразбора до максимального значения давление в местной системе падает, при этом регулятор давления РД закрывается и с помощью пускового устройства включается насос для подачи недостающего количества воды из аккумулятора.

По схеме б сетевая вода на горячее водоснабжение поступает из отопительного подогревателя и частично через регулятор РТ непосредственно из тепловой сети. Недостатки воды при максимальном водоразборе восполняются из водопровода автоматически, так как с падением давления в системе на линии водопровода открывается обратный клапан.

В схеме в необходимая температура в системе регулируется регулятором РТ путем подмешивания к сетевой воде холодной воды из водопровода

Однотрубные системы целесообразны в курортных и южных районах страны с высоким потреблением горячей воды. В большинстве случаев потребность горячего водоснабжения не превышает 30—40% от всех видов тепловото потребления. По этим причинам возможности применения дешевых однотрубных сетей ограничены.

а – зависимая система отопления и установка горячего водоснабжения с нижним баком аккумулятором; б – независимая система отопления и установка горячего водоснабжения с верхним баком аккумулятором; в – установка горячего водоснабжения с верхним баком аккумулятором; ПК – пиковый котел; ТП – теплофикационный подогреватель; А — аккумулятор; Р — расширитель, ПУ — пусковое устройство (остальные обозначения см по предыдущим рисункам)

Рисунок 2.2 - Схемы присоединения местных систем отопления и горячего водоснабжения в однотрубных водяных системах

По ряду экономических соображений и санитарных требований охраны среды строительство крупных ТЭЦ на городских территориях запрещается. Вынос ТЭЦ далеко за черту города ближе к источникам водоснабжения и к месту добычи топлива требует больших капитальных вложений в тепловые сети. Однотрубные тепловые сети в этом отношении наиболее перспективны, так как позволяют значительно сократить эти расходы.

Советскими учеными разработано несколько видов однотрубных систем дальнего теплоснабжения. Проф. В. Б. Пакшвером предложена однотрубная система транспорта тепла от ТЭЦ до пикового источника, расположенного вблизи города, с прокладкой в районе теплового потребления обычных двухтрубных распределительных сетей (рис. 2.3). Однотрубная сеть от ТЭЦ до городских распределительных сетей предназначена для транзитной передачи тепла и подпитки городских тепловых сетей. Подпитка распределительных сетей идет непрерывно и регулируется регулятором расхода РР, установленным в пиковой котельной района  ПКР. Неравномерное потребление горячей воды из распределительных сетей регулируется установкой аккумуляторов для слива в них избытков воды.

1 – транзитная магистраль; 2 – распределительные сети; ПКТ, ПКР – пиковые котельные ТЭЦ и района; ТП – теплофикационный подогреватель; ЦН и ПН1 , ПН2 – циркуляционный и подпиточный наосы; РП, РР, РС – регуляторы подпитки, расхода и слива; А – аккумулятор.

Рисунок 2.3 – Схема однотрубной магистрали и двухтрубной распределительной сети

Давление в распределительной сети поддерживается регуляторами РП и PC. При падении величины водоразбора давление в распределительных сетях повышается. Импульс повышенного давления приводит к открытию клапана PC и сливу избытка воды в аккумулятор. С возобновлением максимального водоразбора, Превышающего величину подпитки по транзитному теплопроводу, Давление в распределительных сетях падает. В результате происходит открытие клапана РП и включение подпиточного насоса.

Для обеспечения работы такой системы с минимальным сливом горячей воды подпитка с ТЭЦ должна рассчитываться по среднечасовому расходу воды на горячее водоснабжение за неделю. Поэтому однотрубные системы предназначены для транспорта только той части тепла, при которой слив зоды из распределительных систем отсутствует. Остальная часть тепловой нагрузки вырабатывается в пиковой котельной района.

Транзитный транспорт тепла с подпиточным расходом воды экономически выгоден при большой температуре теплоносителя. В однотрубных системах с радиусом действия более 25 км температура сетевой воды может достигать 250—270°С, так как высокотемпературный теплоноситель способствует сокращению расходов дорогостоящей сетевой воды и металла на изготовление трубопровода меньшего диаметра. Но при температуре воды выше 180— 200°С в связи со значительным ростом давления усложняется транспорт тепла и требуется реконструкция действующих тепловых сетей, трубопроводы и арматура которых не рассчитаны на высокое давление.

Таким образом, однотрубные магистрали и распределительные сети работают с различными температурами и гидравлическими режимами. Температурный режим в распределительных сетях регулируется в ПКР путем смешения подпиточной воды, из однотрубной сети и сетевой воды, подогретой в ПКР.

ПКР с дешевыми водогрейными котлами большой теплопроизводительности отводится ведущая роль в решении современной проблемы теплоснабжения, возникшей в результате отставания строительства ТЭЦ от сроков ввода в эксплуатацию объектов и жилых зданий. Использование ПКР в качестве временных базовых источников тепла дает выигрыш в сроках строительства источников тепла и в очередности капиталовложений, позволяя с минимальными затратами централизовать теплоснабжение в районах, где ввод в эксплуатацию потребителей тепла значительно опережает сроки сооружения ТЭЦ. После сооружения ТЭЦ и тепловых сетей от них ПКР включаются в общую систему теплоснабжения и переводятся на пиковый режим работы.

Однотрубная система, разработанная Н. Н. Аграчевьш, Л. А. Мелентьевым и С. Ф. Копьевым, предназначается для транспортирования тепла от ТЭЦ до центральных смесительно-аккумуляторных пунктов — ЦСП, расположенных в районе теплового потребления. От ЦСП распределительные сети выполняются двухтрубными с непосредственным водоразбором на горячее водоснабжение. В этой системе в районе потребления теплоносителя дополнительные источники тепла не предусматриваются.

Температурный режим в распределительных сетях регулируется подмешиванием обратной воды к высокотемпературной воде из однотрубной сети. Для смешения воды используются элеваторы или смесительные насосы. В период минимальных  водоразборов , избыток воды собирается в аккумуляторах. При водоразбоpax, превышающих транзитную подпитку из однотрубной сети, горячая вода из аккумуляторов подается в элеваторы или к насосам смешения ЦСП.

Однотрубные системы с ЦСП могут быть использованы без реконструкции распределительных сетей, но их применение целесообразно в районах с высокой расчетной температурой воздуха для проектирования отопления, где велика нагрузка горячего водоснабжения.

Третий вид однотрубных систем, предложенный Л. К. Якимовым, предусмотрен для транспорта тепла от источника до каждого потребителя. В прямоточных системах аккумулирование тепла отсутствует, поэтому при отсутствии водоразборов для них характерен слив значительного количества сетевой воды. Для уменьшения сброса тепла должно применяться центральное количественное регулирование с постоянной температурой сетевой воды до 200°С.

Прямоточные однотрубные тепловые сети дают большую экономию капиталовложений на строительство сетей, но требуют высокой автоматизации абонентских вводов. По этим причинам прямоточные системы целесообразны в курортных районах страны с большой нагрузкой горячего водоснабжения.

Высокая температура сетевой воды в однотрубных системах уменьшает выработку электроэнергии на базе теплового потребления за счет отбора пара повышенных давлений. Но более полное использование на ТЭЦ многочисленных источников тепла с температурой 15—30°С для нагрева больших расходов подпиточ-ной воды и значительное удешевление однотрубной сети большой протяженности в ряде случаев перекрывают затраты, связанные с недоработкой электроэнергии по комбинированному циклу.

3  ПРИЕМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ И ИХ ТЕХНИКО – ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ

Основным преимуществом открытых систем теплоснабжения является высокая эффективность теплофикации благодаря максимальному использованию низкопотенциальных источников тепла на ТЭЦ для нагревания большого количества подпиточной воды. В закрытых системах подпитка сетей не превышает 0,5% от объема сетевой воды, содержащейся в системе, поэтому возможности утилизации тепла сбросной воды и продувки на ТЭЦ значительно ниже открытых систем. Но для подготовки подпиточной воды в открытых системах требуется более мощное оборудование хим-водоочистки и деаэрации.

Тепловые пункты открытых систем теплоснабжения проще и дешевле теплопунктов закрытых систем, так каик на абонентских вводах вместо подогревателей устанавливаются только смесители горячего водоснабжения. Трудности эксплуатации водонагревателей с дефицитными латунными трубками часто являются определяющими причинами широкого распространения открытых систем.

На горячее водоснабжение в открытых системах расходуется деаэрированная сетевая вода, вследствие чего местные установки менее подвержены коррозии. В закрытых системах для уменьшения коррозии местных установок горячего водоснабжения требуется дополнительная затрата на оборудование для обработки водопроводной воды.

Открытые системы отличаются высокой нестабильностью гидравлических режимов, для повышения надежности теплоснабжения необходима установка аккумулирующих емкостей у источника тепла или на абонентских вводах.

В ряде городов с открытым водоснабжением качество сетевой воды не всегда отвечает санитарным нормам. Требования к качеству воды по цветности и запаху нарушаются из-за недостаточной промывки систем отопления после ремонта, из-за неполной деаэрации подпиточной воды, особенно в РК. Сочетание открытой системы с независимой схемой присоединения отопительных установок этот недостаток устраняет, поскольку сетевая вода проходит только через подогреватель отопительной системы, не соприкасаясь с самой системой.

Таким образом, выбор между открытой и закрытой системами может быть сделан исходя из норм качества холодной и горячей воды и затрат на теплоприготовительное оборудование источника тепла и абонентских вводов.

Зависимая схема присоединения отопительных систем не требует установки теплообменников, что обеспечивает ей широкое распространение, особенно при централизованном теплоснабжении от РК. Однако зависимая схема имеет многие недостатки. При недостаточном давлении, не обеспечивающем невскипание воды, и высокой температуре теплоносителя в элеваторах происходит интенсивное вскипание воды, сопровождаемое стуком и сотрясением труб. В случае повреждений тепловых сетей происходит опорожнение не только сетей, но и отопительных систем. При этом из-за опорожнения систем отопление прекращается во всех зданиях. Подобная аварийная уязвимость местных отопительных систем, присоединенных в МТП и ЦТП по независимой схеме, полностью устраняется. При авариях на магистральных участках сети квартальные сети и местные отопительные системы остаются заполненными водой, что сокращает срок ликвидации аварии.

Многолетняя практика теплоснабжения свидетельствует о многочисленности преимуществ водяного теплоносителя перед паровым в покрытии любых тепловых нагрузок, в том числе и некоторых технологических.

Водяной теплоноситель повышает эффективность теплофикации и централизованного теплоснабжения за счет лучшего использования низкопотенциального тепла на ТЭЦ, отсутствия потерь конденсата и сохранения его на ТЭЦ или в котельной. Меньшие потери тепловой энергии в сетях позволяют транспортировать сетевую воду на значительно большие по сравнению с паром расстояния. Высокая теплоаккумулирующая способность воды и простота зависимого присоединения потребителей обеспечили водяным сетям широкое распространение в бытовом теплоснабжении.

Недостатки водяного теплоносителя объясняются: высокой плотностью, требующей дополнительных затрат электроэнергии на перекачку сетевой воды и создание больших давлений для заполнения нагревательных приборов, повышенной чувствительностью тепловых сетей к утечкам воды и авариям, малой скоростью перемещения по трубам.

Эти недостатки в паровых системах теплоснабжения отсутствуют. Благодаря высокой скорости движения, небольшой плотности пара и меньших утечек теплоносителя паровые сети в аварийных условиях длительное время могут работать без нарушения режимов теплоснабжения.

При выборе теплоносителя необходимо исходить из соотношения отопительно-бытовых и технологических нагрузок и назначения теплоносителя. В системах с преобладающей технологической нагрузкой, для покрытия которой требуется теплоноситель со среднегодовой температурой более 110°С, допускается использовать пар в качестве общего теплоносителя. Если среднегодовая температура потребного теплоносителя менее 110°С, то теплоснабжение должно обеспечиваться перегретой водой. В некоторых технологических процессах (нагрев насыпных материалов, пропарка древесины и др.) пар не может быть заменен водой, тогда необходимо учитывать местные возможности получения пара из сетевой воды.

Преимущества и недостатки однотрубных и многотрубных тепловых сетей-зависят от климатического пояса, водных и грунтовых условий и многих других конкретных особенностей района, которые должны быть внимательно изучены при оценке экономических показателей избранной системы.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ

  1.  В.Е. Козин, Т.А. Левина. Теплоснабжение: Учебное пособие для студентов вузов – М.: Высш. школа, 1980. – 408 с.
  2.  А.А. Ионин, Б.М. Хлыбов, В.Н. Братенков, Е.Н. Терлецкая. Теплоснабжение: Учебник для вузов. – М.: Стройиздат, 1982. – 336 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

82465. Рынок капитала и процент. Спрос и предложение заемных средств. Принцип дисконтирования 37.3 KB
  Дисконтирование это приведение всех денежных потоков в будущем потоков платежей к единому моменту времени в настоящем с учетом изменения стоимости денег с течением времени. Наращение к определенному моменту в будущем выполняется путем умножения прошлых денежных потоков потоков платежей на коэффициент наращения Ка: Дисконтирование выполняется путем умножения будущих денежных потоков потоков платежей на коэффициент дисконтирования Ко: где процентная ставка;п количество периодов. Таким образом дисконтирование это приведение...
82466. Рынок земельных ресурсов и земельная рента. Рынок природных ресурсов 35.15 KB
  Рынок природных ресурсов. Рынок природных ресурсов. В рыночной экономике каждый из экономических ресурсов представляет собой большой ресурсный рынок рынок труда рынок капитала и т.
82467. Технологическая и экономическая эффективность производства, отдача от масштаба производства. Оптимальная комбинация производства, предельные нормы технологического замещения 38.12 KB
  Оптимальная комбинация производства предельные нормы технологического замещения. для производства других продуктов и услуг т. виды экономического производства: легальное производство; незаконное производство; скрытое производство и подпольная экономика; любые поставки товаров и услуг между заведениями принадлежащими одному и тому же предприятию так как они считаются частью продукции предприятия как единого целого; незавершенное производство; производство товаров и услуг домашними хозяйствами а также услуг оказываемых наемной...
82468. Основные макроэкономические показатели и система национальных счетов (ВВП; ВНП; ЧНП; НД) 35.99 KB
  Валовой национальный продукт ВНП – рыночная стоимость всех предназначенных для конечного потребления товаров и услуг произведенных принадлежащими данной стране факторами производства в течение определенного периода времени года. При подсчете ВНП учитываются товары и услуги произведенные факторами производства принадлежащими данной стране. Номинальный ВНП ВВП измеряет стоимость выпуска в данном периоде по ценам этого периода или в текущих денежных единицах.
82469. Макроэкономическое равновесие на рынке товаров и распределение уровня национального дохода 64.25 KB
  Модель DS позволяет рассмотреть механизм формирования равновесного объема национального производства в краткосрочном периоде в условиях изменяющихся цен. Точка Е1 отражает ситуацию макроэкономического равновесия при высоком уровне безработицы и негибкости цен. Увеличение совокупного спроса на кейнсианском отрезке приводит к увеличению реального объема национального продукта но не затрагивает уровня цен. Точка Е2 характеризует макроэкономическое равновесие в условиях неполной занятости наличия узких мест в экономике и отставания темпов...
82470. Кредитно–денежная система и кредитно-денежная политика 35.54 KB
  Кредитно-денежная система – это совокупность кредитных отношений форм и методов кредитования осуществляемых кредитно-финансовыми институтами которые создают аккумулируют и предоставляют экономическим субъектам денежные средства в виде кредита на условиях срочности платности и возвратности. Современная кредитноденежная система государства складывается из банковской системы Центробанк и коммерческие банки и совокупности так называемых специализированных небанковских кредитнофинансовых институтов способных аккумулировать временно...
82471. Рынок ценных бумаг. Структура, организация и функции рынка ценных бумаг 38.45 KB
  По виду ценных бумаг рынок облигаций рынок акций рынок производных финансовых инструментов. По эмитентам рынок ценных бумаг предприятий рынок государственных ценных бумаг и т. По срокам рынок кратко средне долгосрочных и бессрочных ценных бумаг. По видам сделок кассовый рынок подразумевает мгновенное исполнение сделок форвардный рынок и т.
82472. Налогово-бюджетная система и налогово-бюджетная политика. Кривая Лаффера 147.69 KB
  Бюджетноналоговая политика – это такая политика которая направлена на стабилизацию экки с помощью гос. От качества федерального бюджета от уровня собираемости налогов зависят инвестиционные возможности госва уровень соц. защиты граждан предпринимательская активность взаимоотношения РФ с другими странами и в целом результативность всей внутренней и внешней политики госва. Бюджетноналоговая политика представляет собой совокупность мер правительства по изменению гос.