Министерство образования Российской Федерации

Южно-Уральский государственный университет

Архитектурно-строительный факультет

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Конспект лекций по курсу

«Теплогенерирующие установки»

(для студентов заочной формы обучения)

Челябинск

2006

Теплогенерирующие установки

1 Назначение и классификация

Теплогенерирующей установкой называют комплекс технических устройств и оборудования, предназначенный для выработки тепловой энергии в виде горячей воды или пара за счет сжигания органического топлива.

ТГУ классифицируют по следующим признакам:

1. по назначению (характеру нагрузки)

• отопительные – для обеспечения теплотой систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения;

• отопительно – производственные – для обеспечения теплотой систем отопления, вентиляции и ГВС и для технологического теплоснабжения;

• производственные – для технологического теплоснабжения.

2. по размещению

   • отдельно стоящие – ТГУ размещена в отдельно стоящем здании;

   • пристроенные к зданиям;

   • встроенные в здания другого назначения;

   • крышные – расположенные на крыше здания.

3. по виду энергоносителя

   • паровые;

   • водогрейные.

4. по виду сжигаемого топлива

   • на твердом топливе – угле, дровах, технологической щепе;

   • на жидком топливе – мазуте, нефти;

   • на газообразном топливе – природном газе, сжиженном углеводородном топливе.

5. по виду системы теплоснабжения

   • установки с закрытой системой теплоснабжения;

   • установки с открытой системой теплоснабжения – когда водоразбор горячей воды происходит непосредственно из тепловой сети.

2 Тепловые схемы тгу

Тепловая схема ТГУ – графическое изображение основного и вспомогательного оборудования установки, объединяемого линиями трубопроводов.

Различают следующие тепловые схемы ТГУ:

• принципиальная – на схеме указывается только основное оборудование и основные трубопроводы;

• развернутая – на схеме указывается все установленное оборудование и трубопроводы с расположением на них запорной и регулирующей арматуры;

• рабочая (монтажная) – на схеме, выполненной в аксонометрической проекции, указываются отметки расположения трубопроводов, их наклоны, арматура, крепления, размеры и т.д.

Развернутую и рабочую тепловые схемы составляют лишь после разработки и расчета принципиальной тепловой схемы. На их основе выбирают оборудование ТГУ.

При рассмотрении тепловых схем все оборудование обычно делят на 2 категории:

1. основное (котлы, подогреватели и охладители, расширители непрерывной продувки, деаэраторы, насосы, баки, редукционные охладительные установки, химводоочистка и т.д.);

2. вспомогательное (арматура, резервные насосы, вспомогательные трубопроводы и т.д.).

В соответствии с СниП II-35-76* «Котельные установки» тепловые нагрузки при расчете и выборе оборудования ТГУ должны определяться для 3 характерных режимов:

• максимально-зимнего - при средней температуре наружного воздуха в наиболее холодную пятидневку;

• наиболее холодного месяца – при средней температуре наружного воздуха в наиболее холодный месяц;

• летнего – при расчетной температуре наружного воздуха, расчетные параметры А.

Рассчитать принципиальную тепловую схему ТГУ – это значит определить:

• суммарную максимальную паро- или теплопроизводительность ТГУ;

• число устанавливаемых котлов в котельной;

• расходы пара и воды по трубопроводам ТГУ.

Суммарная паро- или теплопроизводительность ТГУ определяется при указанных выше трех режимах ее работы. При этом под рабочей тепловой мощностью ТГУ или рабочей паропроизводительностью понимают сумарную максимальную мощность по всем энергоносителям (пару и горячей воде) с учетом мощности на покрытие собственных нужд ТГУ и потерь , т.е. для водогрейной ТГУ

, (1)

и для паровой , (2)

где - тепловая мощность или расход пара на технологические нужды;

- тепловая мощность или расход пара на отопление и вентиляцию;

- тепловая мощность или расход пара на горячее водоснабжение;

- тепловая мощность или расход пара на собственные нужды;

- потери тепловой мощности или пара в ТГУ.

3 Выбор типа, мощности и числа котлов

При проектировании ТГУ требуется знать, сколько и каких котлов необходимо установить. Выбор типа котлов зависит от вида нагрузки, места расположения ТГУ, тепловой мощности потребителей, вида топлива и т.п.

При чисто паровой нагрузке к установке принимаются паровые котлы;

При чисто отопительной - водогрейные;

При смешанной – одновременно паровые и водогрейные.

Количество и единичную тепловую мощность водогрейных котлов и паропроизводительность паровых котлов, устанавливаемых в ТГУ, следует определять по расчетной производительности котельной или , проверяя при этом режим работы котлов для теплого летнего периода.

Экономичная работа котлов зависит от их нагрузки и наблюдается при номинальной (проектной) нагрузке котлов. Поэтому мощность и количество котлов необходимо выбирать так, чтобы в отопительный период котлы имели нагрузки, близкие к номинальным.

В случае выхода из строя наибольшего по производительности котла в ТГУ I категории оставшиеся котлы должны обеспечить требуемый отпуск тепла потребителям.

К потребителям теплоты I категории относят тех, прекращение подачи теплоты которым может привести к опасности для жизни людей или значительному ущербу народному хозяйству.

К потребителям теплоты II категории относят остальных потребителей. Для них отпуск теплоты не нормируется.

В ТГУ должна предусматриваться установка не менее 2-х котлов, за исключением производственных ТГУ II категории, в которых допускается установка одного котла.