книги из ГПНТБ / Романенко П.Н. Пожарная профилактика систем отопления и вентиляции учебник

где

Ср—теплоемкость

воздуха

при

постоянном

давлении,

G—

док/кг

град;

суммарное

количество

воздуха,

поступающего

в

по­

мещение,

кг/сек;

/ в — t u — р а з н о с т ь

расчетных

температур внутреннего

п наруж ­

ного

воздуха.

Величина

G

в

формуле

определяется

по

расчету:

О =

q,

Ъ 1-х +

42 2

h

+

q,

V / 3

+

q,

ѵ / 4

,

(1.14)

где

<7i, q2,

q$,

q^—

количество

воздуха,

просачивающегося

че­

рез

1 м

щели

притворов,

соответственно

окон, фонарей, дверей, ворот, кг/м сек

(табл.

S/4—

1.7);

S/2,

S/3 ,

с у м м а р н а я

длина

щелей

соответственно

окон, фонарей, дверей,

ворот, м.

Таблица

1.7

Количество

воздуха, инфильтрующегося через

1 м длины

щели

в зависимости

от

скорости ветра,

кг/мч

Переплеты

Скорость ветра,

м/сек

до

Металлические одинарные с шириной щели

7,7

притвора

1

мм

2,5

3,9

•1,8

Деревянные одинарные с шириной щели

12,6

17,5

притвора

1,5

мм

5,6

9,1

11,2

П р и м е ч а н и е .

Для

двойных

переплетов

металлических пли деревянных

приведенные

в табл.

1.7

величины умножаются

па

коэффициент а =0,5;

для

де­

ревянных

притворов

ворот

и

дверей

і =2.

Д л я

определения значений

U,

/2,

/3,

U

принимают

среднюю

за

три наиболее

холодных

месяца

скорость

ветра по табл .

5

главы

С Н и П ІІ-А.6—62.

При

определении

длины

притвора

рекомендуется:

а)

притворы

открывающихся

створок

фонарей,

не

защищенных

от задувани я

ветром,

учитывать

только

с

одной

стороны

фонаря;

б)

инфильтрацию

воздуха

через

притворы

открывающихся

ления ветра д л я

частей зданий,

обведенных

на рис. 1.2 ж и р н ы м и

линиями.

При расчете

инфильтрации

в зданиях, не

разделенных перего­

Число эта­

Величина добавок, %

рассчитываемый

этаж

жей в

здании

I

11

III

IV

V 1 v . 1 VII

VIII

3

5

4

10

5

5

—

5

10

10

6

15

10

5

5

7

20

15

10

5

—5

8

20 '

15

10

10

5

—5

П р и м е ч а п и е. Для отдельных населенных пунктов величины

потерь тепла

на шіфшіьтрашио,

отличающиеся от указанных в табл. 1.7, допускается прини­

мать

при наличии

уточненных данных о фактических скоростях ветра

и темпера­

турах

воздуха в

зимнее время.

сед ни мн

фонарями (в многопролетных цехах), через щели дверей

и ворот

при наличии

тамбуров,

когда притворы

окон и фонарей

имеют специальные

уплотнения

(плотная з а м а з к а ,

резиновые про­

кладки

и т. п.).

§ 1.4.

Определение расхода тепла на отопление и вентиляцию

по укрупненным показателям

Q = Ѵ„ і *х 0

(tB -

Q + X, {fB

- f/)),

от ,

( 1.15)

где

Ѵ„—объем

здания

по наружному

обмеру, иг3;

-^оі - ѵ в — удельные тепловые характеристики здания для отоп­

ления

и

вентиляции, вт/м3 град, значения

которых

приведены в табл . 1.9;

для вен­

^В ц— расчетная

температура

наружного воздуха

тиляции;

дены в табл . 1.10.

tB и

tH—имеют

прежние

значения.

Формулой (1.15)

пользуются

для ориентировочной

оценки теп

лопотерь

проектируемых зданий

и приближенного

определения

расхода

тепла, необходимой

поверхности отопительных котлов н

теристики любого здания зависит от степени

остекленностн

поме­

щений, планировки

здания, ориентации

здания по странам

спета

и т.

п.

Таблица 1.9

Удельные тепловые

характеристики

зданий

Удельные тепловые

Объем здания

характеристики,

Наименование

зданиіі

по наружному

em/.iP град

обмеру, тыс.

на отопле­ па вентиля­

м3

ние

цию

1

2

3

4

Жилые и общественно-коммуналь­

0,65—0,50

—

ные

здания

До 1

1—

5

0,40—0,38

5—

10

0,38—0,33

10— 25

0,33—0,27

25 и выше

0,26—0,24

батывающих

только

тепло.

Сущность комбинированной выработки тепла и электроэнергии

состоит в том, что пар из котлов направляется

в

паровые

турбины,

где расширяется, п р е в р а щ а я

часть

своего

теплосодержания в

электрическую энергию, а затем со сниженным

теплосодержанием

направляется

потребителям

или

используется

для

нагревания

воды.

При централизованном теплоснабжении отпуск тепла

потреби­

телям производится

при

помощи

теплоносителей, которыми слу­

ж а т пар из

отборов

турбин,

пар па выходе из турбин с противо­

давлением

или свежий пар

из

котла,

а т а к ж е горячая

вода, подог­

сителя определяется

назначением тепловой

энергии.

Обычно от­

пуск тепла для

отопительно-вентиляцнопиых

установок

жилых

и

производственных

зданий,

а т а к ж е для

горячего

водоснабжения

осуществляется в виде горячей воды. При снабжении

отопительно-

веитиляционных установок

вода подогревается на станции, после

чего насосами подается в теплообменные аппараты

потребителей

(радиаторы,

калориферы,

воздухоподогреватели

и

увлажнители

в о з д у х а ) ,

где

отдает

часть

своего тепла, а затем возвращается

на

станцию

для

последующего

подогрева,

совершая,

таким

образом,

риода достаточно иметь при выходе из Т Э Ц или котельной воду

с

температурой

95—115° С. Д л я

подогрева

воды до такой

темпера­

туры используется пар низкого давления 1,2—2,5 бар

(с учетом

недогрева воды на 9—10° С до температуры насыщения

при д а в ­

лении греющего п а р а ) . Только

в особенно холодные дни

приходит­

ся подогревать воду до более

высокой

температуры

(обычно

до

130—150° С ) ,

используя д л я этого пар более высокого

давления .

В

пускаемой со станц/ш воды может снижаться

до 50—75° С.

Вода при горячем водоснабжении остается

у потребителей п па

станцию или в котельную не возвращается .

Принципиальная схема централизованного

теплоснабжения от

Т Э Ц показана на рис. 2.1. На станции установлена

турбина

с дву­

мя отборами пара: давлением 5±1

бар и 1,2

-f 2,5

бар. Б о л ь ш а я

часть пара

расширяется до давления 1,2 —2,5

бар.

Па р под

таким

давлением,

имеющий температуру

104—126° С и энтальпию

2680—

/ — паровой котел: ! — пароперегреватель:

3 — турбина:

— электрический

генератор;

.'Т—конденсатор: в—конденсатнын

насос: 7—двухступенчатый эжектор:

S—подогреватель

низкого давления: S — деаэратор:

10 — питательный

пасос: / / — подогреватель высокого

давления: 12 — расширитель непрерывной продувки:

13 — подогреватель химически

очи­

щенной воды:

II - - сброс в канализацию;

15 — редукционно-охладнтелыіая

установка;

/6" — основной

подогреватель

сетевой

воды:

17 — пиковый

подогреватель

сетевой

волы.

18 — потребители тепла;

19 — сетевой насос

2720

кдж/кг,

поступает в основной водоподогреватель, в котором

вода

нагревается до температуры

не выше 120° С, а затем попадает

в сеть централизованного теплоснабжения . При низких

температу­

рах в работу

включается

пиковый

водоподогреватель,

в который

направляется

пар под давлением

6 бар

из другого промежуточного

отбора турбины. В турбинах,

где нет промежуточного

отбора пара

с давлением

5 ± 1 бар,

пар

направляется

из котла через

редук-

ціюнно-охладнтельную

установку,

где

о х л а ж д а е т с я

и

понижает

свое давление до 6 бар.

В пиковом

водоподогревателе

вода

может

быть

нагрета

до 150° С.

Конденсат

греющего пара из основного и пикового

подогрева­

телей

подается насосами

в котлы,

проходя

предварительно

через

ловой схемы станции,

а т а к ж е

через деаэратор — аппарат для уда­

ления из воды воздуха и других газов.

Н а ш е й промышленностью выпускаются турбины со следующи­

ми

промежуточными

отборами

пара {бар): 1,2-г2,5; 5 ± 1 ; 7 ± 1 ;

8 ^

13.

гии превращает в электрическую энергию. При дальнейшем

рас­

ширении пара

до

выхода

из турбины

(давление па выходе из кон­

денсационной

турбины

составляет

0,04 бар,

температура

29° С,

энтальпия 2553,7 кдж/кг)

получают

дополнительную

электричес­

кую энергию. Однако отработавший

чар

поступает

в

конденсатор

и" в результате

охлаждения конденсатора

водой

превращается в

конденсат с температурой 29°С. При этом

большое

количество

теп­

ла отработавшего

пара

(около 2430 кдж/кг)

передается

охлаж ­

лучшем

случае

достигнет

25° С. При таком чисто

конденсационном

режиме

работы

турбины

к. п. д. использования

теплоты сгорания

топлива

не превышают 30%. Если ж е значительное количество

например, 2 бар

(температура

насыщения 120° С) , то почти все

его

тепло

можно использовать дл я отопления, вентиляции, горяче­

го

водоснабжения,

а т а к ж е производственного

теплоснабжения .

При этом

к. п. д. использования

теплоты сгорания

топлива можно

поднять

до 80—85%.

вания

теплоносителя.

Д л я

нагревания теплоносителя — сетевой воды — служит во-

рячей

воды. Подогреватель

воды выполняется

в виде поверхност­

ного

теплообменника,

по

трубкам

которого

со

скоростью 1—

2,5 м/сек

движется подогреваемая

вода;

с н а р у ж и

трубки

омыва­

ются

паром. Подогреватель

имеет сварной

цилиндрический

корпус

с двумя

камерами (левой и правой) . М е ж д у левой

и правой

каме ­

рами

з а ж а т а трубная

доска

с ввальцованпыми

или вваренными в

трубок

з а в а л ь ц о в а н ы в

правой

трубной доске, которая перекры­

вается

правой водяной

камерой. Д л я лучшего теплообмена

между

паром

и водой корпус

снабжен

четырьмя перегородками,

с по­

Подогреватели выполняются двухходовыми

н четырехходовы-

мн по нагреваемой воде. По назначению

подогреватели делятся на

основные, работающие в течение всего

периода

отпуска

горячей

воды со станции, н пиковые, которые включаются

в работу

в самое

требителей.

Д л я увеличения количества отпускаемого тепла

при

неизменном

количестве пропускаемой через подогреватели

воды

вый подогреватель, где она нагревается обычно до

130—150° С

теплом

греющего

пара более высокого давления . Д л я

уменьшения

расхода

пара на

турбину

часто для пикового подогревателя пода­

ют пар

из котлов через

редукцнонпо-охладительиую

установку.

выми по

воде.

Нагретая вода из водоподогревателей

Т Э Ц поступает

в наруж ­

ные тепловые сети, к которым присоединяются местные

системы

отопления, вентиляции (расход тепла на калориферы) и

горячего

водоснабжения. Ц и р к у л я ц и я

воды в системе теплоснабжения обес­

печивается

циркуляционными

сетевыми

насосами. В зависимости

ла в одном направлении, водяные

системы делятся на однотруб­

ные, двухтрубные, трехтрубные и

многотрубные.

городных ТЭЦ . В

этом случае горячая

вода,

п о д а в а е м а я

по

одно­

трубному

теплопроводу, используется

сначала д л я

отопления, а

затем,

у ж е

будучи

охлажденной, подается

в установки

горячего

водоснабжения .

Д л я

теплоснабжения городов, где вся тепловая нагрузка

(отоп­

ление,

вентиляция,

горячее водоснабжение)

может

быть

удовле­

случаев применяются двухтрубные водяные

системы.

Тепловая

сеть этих систем состоит из двух п а р а л л е л ь н ы х

линий:

подающей

ции к

потребителям, а

обратная линия служит для возвращения

охлажденной воды

на

станцию.

По

начальным

з а т р а т а м и эксплуатационным расходам двух­

ратной. К каждой

подающей линии

присоединяются

однородные

по потенциалу

и

режиму

тепловые

нагрузки. В

промышленных

районах обычно

к одной подающей линии присоединяются установ­

ки отопительные и вентиляционные, а к другой —

технологические

и горячего водоснабжения . При таком решении полнее

используется

пар из отборов низкого д а в л е н и я турбины.

Трехтрубная

система

позволяет осуществлять

центральное ре­

скольку в одной подающей линии температурный и

гидравличес­

кий

режимы

могут изменяться в соответствии с х а р а к т е р о м

сезон­

ной

тепловой

нагрузки, а режим работы другой линии

может

соот­

тые. В закрытых системах вода, циркулирующая в тепловой

сети,

используется

только как теплоноситель,

но из сети не отбирается.

В открытых

системах ц и р к у л и р у ю щ а я

вода частично или

пол­

Рис. 2.2. Схема закрытой двухтрубной

водяной

сети

1 — задвижка;— 3 — воздухоотводчик: 3

— нагревательный

прибор: 4

— струйный

насос:

5—водоподогреватель; о"—насос местной

системы отопления: 7 — расширительный

сосуд

з а к р ы т а я

двухтрубная

водяная

система с присоединением отопи­

тельных

потребителей

тепла .

Местные

системы

отопления

к н а р у ж н ы м водяным сетям при­

соединяются

в основном по трем

схемам.

1. На

рис. 2 . 2,«

показана

схема

непосредственного присоеди­

стему отопления, а после

о х л а ж д е н и я

в ней возвращается

в обрат­

ную линию. Д а в л е н и е

в

тепловых сетях

передается на

системы

отопления, присоединенные к тепловым

сетям.

Непосредственное

присоединение

используется

д л я подключе­

ния к местным системам

отопления,

как

правило,

промышленных

ния, могут присоединяться

по такой

схеме

только в тех

случаях,

когда

температура

воды

в

тепловых

сетях

не превышает

95° С.

2. Схема непосредственного присоединения с подмешиванием

воды

при помощи

струйного

насоса - гидроэлеватора

представлена

на рис. 2.2, б.

Д л я

снижения

температуры

воды

и а

входе

в

мест­

ную

систему

отопления

до

расчетной

(обычно

не

превышающей

95° С)

служит

струйный насос. Струйный насос

смешивает

воду,

поступающую

из тепловой сети с температурой

130—150° С,

с об­

ратной водой

местной

системы. Из

тепловой сети вода поступает

в струйный насос,

где

смешивается

с

подсасываемой

охлажденной

дается в отопительную

установку. К а к

и в схеме

на

рис. 2.2, а, д а в ­

ление

воды

в местной системе отопления зависит

от давления в

тепловой

сети.

3.

При

независимом

присоединении

через

водоподогреватель

(рис.

2.2, б)

вода из подающей линии

поступает

в

водоподогрева­

Циркуляция

воды в

местной системе

отопления

создается

и

под­

держивается

насосом. При этой схеме

давление

в

местной

системе

отопления не

зависит

от давления в

тепловой

сети, т а к к а к

вода,

воды в тепловой сети, превышающем допустимый уровень

д а в л е ­

ния в местной системе отопления, а т а к ж е при недопустимо

боль­

Допустимое

давление д

л я чугунных

нагревательных

приборов

в отопительных

установках

обычно составляет 6 бар. Поэтому схе­

мы непосредственного присоединения

местных систем

отопления