Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Теплогазоснабжение и вентиляция. Учебное пособие для студентов направления «Строительство» профиля «Экспертиза и управление недвижимостью»
.pdf
21
111
R
к
.
21
2.1.
11
i
i
жж
tt
q
Если стенка не однослойная, а состоит из нескольких
слоев с различной толщиной, то будем иметь:
.
Количество тепла Q, Вт, переходящего от одной среды
к другой через площадь F любой стенки, будет равно
Для расчета теплового потока при теплопередаче через
цилиндрическую стенку незначительной толщины можно,
как при оценке теплопроводности, пользоваться формулами для плоской стенки. Только при большой разности
диаметров (например, для труб, покрытых толстым слоем
изоляции), когда соотношение dн/dвн >2, эти формулы неприменимы.
111
4. ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ
Системы теплоснабжения (отопления) состоят из следующих основных элементов: источника получения теплоты; тепловых сетей (теплопроводов или каналов для
транспорта от места выработки); тепловых пунктов и
нагревательных приборов для передачи теплоты к отапливаемому помещению.
Рис 4.1. Принципиальная схема теплоснабжения г. Москвы
ИТ – источник теплоты: ТЭЦ – теплоэлектроцентраль;
РТС – районная тепловая станция, КТС – квартальная тепловая станция; ТП – тепловой пункт: ЦТП – центральный
тепловой пункт, ИТП – индивидуальный тепловой пункт;
ТП – тепловые сети; НП – нагревательные приборы
Тепловые сети, проложенные от источника теплоты до
теплового пункта, называются магистральными, а от теп-
112
лового пункта до потребителя – распределительными
(местными).
Системы, в которых тепло получается и используется в
едином помещении, – местные. К ним относятся печное и
отчасти газовое и электрическое отопления. Системы,
отапливающие несколько помещений от общего генератора, – центральные. В их числе домовые системы (генератора – котельная в отапливаемом здании) и районные (отапливающие группу зданий от районной котельной).
В Советском Союзе большое значение приобрело централизованное теплоснабжение городов и промышленных
районов от теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), промышленных
и районных котельных большой мощности. Если у электростанций, вырабатывающих только электроэнергию,
тепловой КПД не более 0,35, то у ТЭЦ при совместной выработке электроэнергии и тепла (в виде пара или перегретой воды) КПД более 0,8. Затраты топлива за счет теплофикационного цикла в 2-3 раза меньше, чем при обычном
центральном отоплении.
Централизация теплоснабжения обеспечивает: снижение расхода топлива (автоматизация, повышение КПД котельных); возможность рационально сжигать низкосортное
твердое топлива и более эффективное, газовое, атомное и
113
др.; оздоровление воздушного бассейна и санитарного состояния городов (сокращение и очистка выбросов, вынос
ТЭЦ из населенного пункта); снижение пожаро-и взрывоопасности в городах; повышение качества теплоснабжения. Преимущества перекрывают отрицательные стороны
централизованного теплоснабжения (сооружение и эксплуатация протяженных тепловых сетей; значительные капитальные вложения на ТЭЦ).
На рисунке (4.2) приведена принципиальная схема
ТЭЦ, которая покрывает пиковую тепловую нагрузку. Вода из тепловой сети прокачивается насосом сначала через
основной подогреватель, затем – через пиковый подогреватель. В основной подогреватель поступает пар из регулируемого отбора турбины давлением Р
= 70-250 кПа.
абс
Сетевая вода нагревается до 110-120 оС. В холодные дни
года, когда тепла нужно больше, чем может дать отбор
турбины, включается пиковый подогреватель. В пиковый
подогреватель подается пар давлением Р
= 500-700 кПа,
абс
и вода, поступающая из основного подогревателя, подогревается до 130-150 оС.
Та часть пара из регулируемого отбора турбины, которая не используется для подогрева воды, циркулирующей
в системе теплоснабжения, проходит через ступень низко-
114
го давления турбины, а затем с давлением Р
= 4-5 кПа
абс
поступает в конденсатор, где превращается в конденсат.
Конденсат из подогревателя и конденсатора направляется
через деаэратор в котел.
Редукционно-охладительная установка (РОУ) требуется вследствие того, что пар поступает из котельного агрегата при больших давлениях 10-15 МПа и выше и высоких
температурах (500-600 оС), тогда как для подогрева сетевой воды достаточно иметь пар давлением Р
= 0,5-0,7
абс
МПа и температуру не выше 200 оС.
В последнее время вместо пиковых подогревателей
устанавливают пиковый водогрейный котел, что представляет собой более совершенный способ второго подогрева
сетевой воды.
Централизованное теплоснабжение, осуществляемое
от котельных большой мощности, в настоящее время составляет около 40%, а от теплоэлектроцентралей – почти
55%, остальное незначительное количество тепла потребители получают от других источников.
115
Рис. 4.2. Принципиальная схема ТЭЦ:
1 – паровой котел; 2 – пароперегреватель; 3 – паропровод;
4 – турбина; 5 – генератор; 6 – редукционно-охладительная
установка (РОУ); 7 – пиковый подогреватель; 8 – основной
подогреватель; 9 – сетевой насос; 10 – подпиточный насос;
11 – конденсатор; 12 – конденсатный насос; 13 – деаэратор; 14 – питательный насос; 15 – химическая водоподготовка.
Топочные устройства. Устройство, где происходит
процесс горения топлива, называется топочным устройством (топкой). Конструкция топки должна обеспечивать
удобную подачу топлива и воздуха, удобное удаление золы и шлака, устойчивый процесс горения и возможность
116
его регулирования, высокую производительность и экономичное сжигание топлива.
Существующие топки классифицируются по следующим признакам: а) по способу обслуживания (ручные, механические и полумеханические); б) по режиму подачи
топлива (с периодической и непрерывной подачей топлива); в) по способу сжигания топлива – слоевые (в них сжигается твердое топлива в слое на решетке) и камерные (факельные), в которые твердое топлива в смеси с воздухом
сгорает во взвешенном состоянии; жидкое, распыленное с
помощью форсунок, и газообразное с применением газовых горелок; г) по взаимосвязи с котлом – внутренние, т.е.
находящиеся внутри котла, внешние, размещаемые под
поверхностью нагрева котла, выносные, устраиваемые вне
обогреваемой поверхности котла.
Котельные установки. Котельной установкой называется комплекс устройств, предназначенных для выработки тепловой энергии в виде горячей воды или пара. Главной частью этого комплекса является котел.
В зависимости от того, для какой цели используется
тепловая энергия, котельные подразделяются на энергетические, отопительно-производственные и отопительные.
117
Энергетические котельные снабжают паром паросиловые установки, вырабатывающие электроэнергию, и обычно входят в комплекс электрической станции. Отопительно-производственные котельные сооружаются на про-
мышленных предприятиях и обеспечивают тепловой энергией системы отопления и вентиляции, горячего водоснабжения зданий и технологические процессы производства. Отопительные котельные предназначаются для тех
же целей, но обслуживают жилые и общественные здания.
Они делятся на отдельно стоящие, сблокированные, т.е.
примыкающие к другим зданиям, и встроенные в здания. В
последнее время все чаще строят отдельно стоящие укрупненные котельные с расчетом на обслуживание группы
зданий, жилого квартала, микрорайона.
Котельные средней и большой мощности – 3,5 МВт и
выше – отличаются сложностью оборудования и составом
служебно-бытовых помещений. Кроме котлов, насосов и
тягодутьевых устройств они имеют дополнительные поверхности нагрева (экономайзер и воздухоподогреватель),
оборудование для водоподготовки, топливоподающие
шлакоудаляющие устройства, теплообменники, устройства
автоматики и др.
118
Тепловые сети. Тепловая энергия в виде горячей воды или пара транспортируется от ТЭЦ или котельной к потребителям (к жилым домам, общественным зданиям и
промышленным предприятиям) по специальным трубопроводам, называемым тепловыми сетями. Трасса тепловых сетей в городах и других населенных пунктах должна
предусматриваться в отведенных для инженерных сетей
технических полосах. Тепловые сети разделяются на магистральные, прокладываемые на главных направлениях
населенного пункта, распределительные – внутри квартала, микрорайона – и ответвления к отдельным зданиям.
Лучевые (радиальные) сети (рис.4.3) сооружают
с постепенным уменьшением диаметров теплопроводов
в направлении от источника теплоты. Такие сети наиболее
просты и экономичны по начальным затратам.
Их основной недостаток – отсутствие резервирования.
Во избежание перерывов в теплоснабжении (в случае аварии на магистрали радиальной сети прекращается теплоснабжение потребителей, присоединенных на аварийном
участке) должно предусматриваться резервирование подачи теплоты потребителям за счет устройства перемычек
между тепловыми сетями смежных районов и совместной
работы источников теплоты (если их несколько). Радиус
119
действия водяных сетей во многих городах достигает значительной величины (15–20 км).
Рис. 4.3. Схема лучевой тепловой сети:
1 – лучевые магистрали; 2 – потребители теплоты; 3 – перемычка; 4 – котельная
Во избежание перерывов в снабжении теплом потребителя предусматривается соединение отдельных магистральный сетей между собой, а также устройство перемычек между ответвлениями. Радиус действия водяных
сетей во многих городах достигает значительной величины
120
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]