Системы и источники теплоснабжения

Классификация системы:

В зависимости от размещения источника теплоты по отношению к потребителям системы теплоснабжения подразделяются на децентрализованные и централизованные системы

Децентрализованные – печное, поквартирное отопление, автономная система отопления

В системах централизованного отопления источники теплоты и потребители разнесены на большие расстояния и соединены тепловыми сетями

Для транспортировки теплоты применяется вода и пар. Основная часть тепловой нагрузки удовлетворяется теплом от ТЭЦ, где пар от теплофикационных турбин используется для нагрева сетевой воды. По мимо ТЭЦ отопительная нагрузка может покрываться водогрейными котельными и паровыми котельными. Паровые котельные обладают большей маневренностью (регулирование нагрузки) по сравнению с водогрейными.

Типы котлов:

А) паровые котлы низкого и среднего давления Е 0,25/9 – Е10-9 - котлы с естественной циркуляцией без насоса, Р=0,9 МПа (9 атм), паро-производительность – Д – 0,25 - 10 т/ч, температура пара = 174 С, температура питательной воды на входе 50-70 С.

Б) водогрейные котлы КВ-ГМ-4 (водогрейный, газо-мазутный, паро-производительность = 4 т/ч), температура на входе/выходе 170/50С.

Схема теплоснабжения

Схема 1 – районного теплоснабжения от паровой котельной (с возвратом конденсата)

Схема 2 – схема ройного теплоснабжения от водогрейной котельной

23.11.11

Измерение тепловой энергии и расхода теплоносителей

Количество тепловой энергии вырабатываемой производителем доставляется потребителям с учетом теплопотерь исходя из уравнения теплового баланса

Схема 1

Определение количества тепловой энергии отпущенной производителем. Определяется как сумма теплоты по отдельным трубопроводам

Схема 2

Количество тепловой энергии отпущенное производителем Qот=Q1 – Q2 – Q3

Ф1

Если тепловая энергия производится в вилле пара

Ф2

Определение количества тепловой энергии полученной потребителем

Учет тепловой энергии теплоносителя на источники теплоты

Узлы учета тепловой энергии на источниках теплоты оборудуется:

На ТЭЦ

Районных тепловых станция

Котельных паровых и водогрейных

Узлы учета оборудуются на границах балансовой принадлежности трубопровода вблизи к головным задвижкам источника

На каждом узле учета определяется

Время работы τ, отпущенная тепловая энергия Qот, количество теплоносителя Gm, Gv, количество подпитки Gmпод, Gvпод, температура теплоносителя (прямой и обратной воды), давление в подающем и обратном трубопроводе P1,P2,

Условные обозначения, принятые в схемах теплоснабжения

Рис 1

Обозначения измеряемых параметров

Рис 2

Схема учета тепловой энергии у производителя

Схема 3

Ф3

Учет тепловой энергии и теплоносителя у потребителя

Необходимо учитывать:

Время работы

Количество теплоносителей

Температура теплоносителей

29.11.11

Технические устройства систем учета энергии и теплоносителей

Понятие теплосчетчики и тепло вычислителей

Теплосчетчики – прибор для определения количества телоты

Из определения тепло счетчиков следует, что они должны принимать информацию от следующих преобразователей.

В качкстве тепло счетчиков используются различные приборы. Наиболее популярный ТЭКОН – 10. при помощи этого прибора учитываются следующие поправки.

2) Тип теплоносителя – воды, насыщенный пар, сжатый воздух,

3) Основная относительная погрешность не превышает 0.2 %

Для измерения температуры теплоносителя используется термометр сопротивления, иногда термопара. Для измерения расхода используются расходомеры с переменным перепадом давления.

7.12.2011

Основные требования к расходам переменного давления

1.

2.

3.

4.

5. из всех расходомеров – 80% перепада давления

Особенностью данного измерения является нелинейная характеристика

Ультразвуковой метод измерения расхода

Основан на изменении скорости распространения ультразвука в движущейся среде относительно неподвижной трубы. Ультразвук хорошо распространяется в твердой среде и жидкости и быстро затухает в газовой.

Рисунки

Этот тип устройства относится к расходомерам перпендикулярным распространением излучения относительно потока

Ф

С угловым распространением потока

Рисунок

Ф

Достоинства данного метода:

Легкость измерений

Погрешность 1-2% (рядовые приборы до 5-6%)

Электромагнитны метод

Применяется для жидкостей имеющих электропроводность меньше 10^-3

Рис

Принцип действия:

Корпус расходомера выполнен из немагнитного материала, в нутрии которого расположены два электрода. Корпус располагается в магнитном поле.

рис

При движении жидкости будет наводиться ЭДС с током

Ф

В промешенных устройствах магнитное поле сох

Основным недостаток данных расходомеров является высокая чувствительность к помехам от внешних электромагнитных полей.

Достоинством является стабильность показаний

Тахометрические расходомеры

Принцип действия основан на измерении частоты вращения и числа оборотов крыльчатки. Диапазон измерения от 15 – 150 м3/час. Находит применение для определения расхода воды в ЖКХ при установке квартирных водосчетчиков

Рис

Вихревые измерители расхода

Принцип действия основан на введении плохо обтекаемого тела (завихрителя) в поток жидкости

Рис

График

Ф

Достоинство таких расходомеров это постоянство их характеристик, не меняющееся от времени их эксплуатации

Недостатки – возникновение существенных погрешностей при вибрации трубопровода

20.12.11

Измерение давления

Ф1

Приборы для измерения давления и разряжения

1. деформационные манометры

В качестве чувствительного элемента используется одновитковые и многовитковые трубчатые пружины, плоские или гофрированные мембраны.

Рис 1

Принцип работы: при заполнении трубки газом или жидкостью, под действием избыточного давления трубка разгибается и через зубчатый сектор передает вращение указательной стрелке

2. измерение перепада давления

Рис 2

В зависимости от модели преобразователя давления диапазон измерения лежит в пределах 0,25 кПа … 0,16 МПа

В качестве термометров для измерения температуры используется

1. стеклянные термометры

Наиболее распространенные способы измерения термоэлектрические термометры

Термометры сопротивления позволяют измерять температуру среды с более высокой точностью сем термопары

Наиболее универсальным измерителем температуры является платиновый термометр сопротивления