2. Классификация систем теплоснабжения. Основные рекомендации по выбору. Схемы систем теплоснабжения

Система теплоснаб-я – инженерный комплекс, кот. обеспечивает производство, транспортировку и передачу тепловой энергии от источника до потребителей (внутренние инженерные системы здания, абоненты).

Классификация:

1. по местонахождению источника

–централизованная

- децентрализованная

2. по количеству трубопроводов в тепловой сети -однотрубные -двухтрубные

-трехтрубные -четырехтрубные. Большинство сетей выполняется двухтрубными, т.к. они наиболее универсальные и дешёвые. По одному трубопроводу транспортируется подающий теплоноситель с тем-рой Т₁. По другому трубопроводу идет остывший теплоноситель – обратный с тем-рой Т₂

3. по роду теплоносителя -водяные -паровые

4. водяные сети делятся по способу подключения СГВ: - открытые. –закрытые

Выбор тепловых сетей зависит от типа теплоносителя, перечня абонентов, от способа подключения абонентов к тепловой сети..

В центральных тепловых сетях различают 2 теплоносителя: вода и пар.

1.Вода-в тепловые сети с источника поставляется вода с температурой 150, 130, 110, 90,180⁰С – Т₁ при t_н^расч, обратно на источник поступает вода Т₂=70-40⁰С.

При выборе водяного теплоносителя и проектир-и водяных систем важны физические св-ва воды:

1. 1.плотность( высокая), ( чем больше t-а, тем меньше ρ)

2. 2.высокая теплоемкость воды (выше пара)

3. 3.зависимость t-ы точки кипения воды от давления, т.е. чем больше окружающее давление тем при более высоких t-х начинает кипеть вода.

Для каждого значения t-ы воды больше чем 100⁰С существует критическое значение давления ниже которого вода находится в кипящем состоянии.

4. 4.Способность воды поглощать воздух не растворяя его.

5.Несжимаемая жидкость . 2) Пар. Его свойства:

1. 1.Низкая ρ (1,2кг/м³ и зависит от t-ы

2. 2.Сжимаемость.

3. 3.Теплоёмкость (невысокая) насыщенного пара зависит от давления

4.Относительно невысокие t-ы конденсации пара. + и - водяного теплоносителя по сравнению с паровым.

+ :

1. Высокая теплоаккумулирующая способность у воды, кот. позволяет перекачивать воду на большие расстояния с малыми тепловыми потерями и в меньших количествах чем пар.

2. Высокая ρ и теплопроводность значительно снижает размеры, стоимость транспортн. трубопроводах.

3. Отсутствие тепловых потерь связанных с выпадением конденсата.

4. Комфортность (бесшумность работы, низкие температуры поверхности)

5. Более стабильные характеристики при работе в динамическом режиме. – :

1. Высокая ρ требует больших затрат электроэнергии для перекачки воды и создания давления для заполнения отопительных приборов. Повышенная чувствит-ть водяной сети к утечкам и

2. авариям.

3. Малая V перемещения по трубам.

4. Зависимость t-ы вскипания от давления.

С энергетической точки зрения оба теплоносителя являются равноценными ( при паровом теплоносителе гораздо сложнее осуществлять регулирование отпуска теплоты).

Согласно рекомендациям СНиП «Тепловые сети» выбор теплоносителя необходимо осуществлять с учетом климатических и экономических особенностей района и назначение тепловых сетей.

Поэтому в системах обслуживающих СО, СВ, горячего водоснабжения (при среднегодовой температуре теплоносителя Т₁^ср.год≤110⁰С СНиП рекомендует выбирать водяной теплоноситель. При технологических нагрузках, где требуется среднегодовая больше Т_год≥110⁰С рекомендуется выбирать паровой теплоноситель.

Водяные сети делятся по способу подключения СГВ: - открытые. –закрытые

1. Закрытые- в них ГВС присоединяется к тепловым сетям по независимой схеме через водоподогреватель. Т.о. теплоноситель из тепловой сети не разбирается у потребителя через водоразборные приборы, а движется всегда в одном и том же количестве по одному контуру. В них сами тепловые сети многотрубные (2,3,4-трубные). а)2-трубные сети подают одновременно теплоноситель ко всем абонентам (ССО,СВ,СГВ), а технологическая нагрузка только при условии соблюд. опред-ых требований. б)3-трубные применяются реже т.к. подача тепла для разнородных потребн. раздельная, а обратный теплоноситель собирается в общий трубопровод Т₂. Т.о. полной гидравлической изоляции не происходит, режим течения в трубе не устойчивый, а большой экономии по сравнению с 4-трубной нет

в) 4-трубные. Возможны 2 случая:1) для промрайонов – одна пара труб используется для бытовых нужд (СО,СВ, СГВ), а вторая для технологической нагрузки. 2)для небольших жилых районов Т₁ и Т₂ для СО,СВ, а Т₃ и Т₄ для СГВ. В 4-трубных происходит полная гидравлическая изоляция разнородных потребностей , что упрощает конструкции ТП и регулирование тепловых нагрузок и повышается надежность теплоснабж-я.

2. Открытые – ГВС присоединяется по зависимой схеме ч/з смесительное устройство. Т.о. теплоноситель из тепловой сети разбирается ч/з водоразборные приборы и обратно в сеть не возвращается –надо регулярно делать подпитку. В открытых сис-х теплоснабжение м/б однотрубным и многотрубным. Однотрубные самые дешевые. У однотрубных сетях подается только подающий теплоноситель, это возможно только когда вся сетевая вода разбирается на СГВ, т.е. q_СГВ≥Q_от+Q_вен. Возможно загрязнение горячей воды приборами отопления и вентиляции. Преимущества и недостатки систем и рекомендация по их выбору.

1)основным + открытых систем теплоснабжения явл. исп-ие наиболее простого оборудования для приготовления горячей воды.

2) высокая эффективность использования теплофикационной теплоты благодаря более низкой t-ы обратного теплоносителя и макс. испол-е низкопотенц-го тепла для нагрева подпитки.

3)сист. гвс менее подвержены коррозии, т.к. в сетях готовится дэаэлированная и умягченная вода.

Недостаки открытых.

1. Высокая нестабильность гидравлических режимов, что ведет к скачкам количества подогреваемого теплоносителя.

2. При зависимой схеме СО возможен вынос шлака из отопительных приборо,т.о. ухудшается качество воды для ГВ.

Вывод: с энергетической т. зр-я оба типа систем явл-ся равноценными и выбор м/у ними делается исходя из возможности обеспечения норм качества холл-й и гор. воды и объема капитальных затрат на тепло.

В крупных городах с высокой ρ застройки и большой доли ГВ чаще всего прим-ся закрытые сис. ГСН с устройством ЦТП.

1. По кол-ву трубопроводов СНиП рекомендует принимать водяные тепловые сети 2-трубные и для открытых и закрытых.

2. В мелких квартальных сетях допускается исп-ать 4-трубные системы.

3. СО и СВ должны присоединятся к 2-трубным тепловым сетям по зависимой схеме , т.к. наиболее дешевая, а по независимой схеме допускается присоединять СО и СВ зданий 2этажей и выше или др. строений, если присоединение по зависимой схеме невозможно по условиям гидравлического режима работы тепловой сети.

Существует 2 основные схемы транспортировки ТЭ от источника до потреб-ля: Радиальные и кольцевые.

Радиальная схема Радиально-кольцевая

Радиальные схемы( тупиковые) – явл-ся самыми экономными, т.к. обеспечивают самую короткую протяженность теп-й сети, теп-ые сети сооружаются с постепен-м уменьшением Ø труб от источника до крайнего потребителя

Основная особенность сетей: наиболее неблагоприятное положение для наиболее удаленных потребителей.D1>D2>D3

Для того чтобы обеспечить гидравлическое равенство всех потребителей необходимо увязывать близ лежащие ответвления путем подбора Ø участков или подбора шайб.

Основные недостатки тупиковых схем:

1. Низкая надежность. При авариях на головном участке теплоснаб-е за этим участком прекращается.

2. Большая разница в располагаемом перепаде давлений м/у ближними и дальними потребителями.

Для того чтобы надежность этих сетей не превышала нормативных показателей тупиковые магистральные сети разрешается сооружать в тех случаях когда допустимы кратковременные перерывы в потреблении тепла достаточные для ликвидации.

Когда прекращение подачи недопустимо, то делается резервирование теплоснабжения с помощью: дублирование участков ( прокладка дополнительного оборудования)

1. Устройство перемычек м/у радиальными магистралями, такие сети наз-ся радиально –кольцевые.

Кольцевые сети – они самые дорогие и поэтому сооружаются только в крупных городах.

1)Магистральная сеть в виде кольца.

2)Распределительная сеть в ТП квартала.

3)Распределительная квартальная стеь.

4)Контрольно распредел-ый пункт.

5)Центр-ый тепл-й пункт.

6)Головная задвижка распределительной сети.

7)Секционная задвижка

8)Блокир-ая перемычка.

Секционные задвижки 7 применяют для удобства 2-ух стороннего отключения участков сети, для уменьшения аварийных утечек воды, и сокращения времени наполнения труб сетевой водой. Секционные задвижки и блокир-ые перемычки позволяют производить ремонтные работы на отдельных уч-х без прекращения теплоснабж.