Т-1. Центральное и местное теплоснабжение. Их «+» и «-». Теплофикация и ее преимущества.

По источнику приготовления тепла различают центральное (1им укрупненным источником обслуживается здание, ряд зданий, квартал, район города; выработка+транспортировка+потребление Q) и местное (1 источник тепла – 1 помещение или ряд смежных; выработка+потребление Q).

При централизованном теплоснабжении от ТЭЦ по сравнению с местным позволяет резко сократить расход топлива, улучшить тепловой комфорт, и уменьшить загрязнение воздушного бассейна, снизить капитальные и эксплуатационные затраты.

Теплофикация – теплоснабжение от ТЭЦ. Есть 2 способа выработки энергий: комбинированный (энтальпия пара USE вначале для выработки электр. энергии, а затем тепловая энергия частично отработавшего пара используется для центра­лизованного теплоснабжения) или раздельный (отдельно Э и отдельно Q).

«+»полезное использование тепла η=0,97-0,98%; экономия топлива

К-котел; ПП- пароперегреватель; Т -турбина; Э- электрогенератор; ПТО- промежуточный теплообменник; Н- насос.

1 -2 –сжатие воды в Н

2-3 –нагрев воды в К

3-4 –нагрев насыщенного пара

4-5 – перегрев пара в ПП

5-6-отвод пара в турбине

6-1 –отвод к промышленным теплообменникам.

«+»: Высокий КПД; возможность сжигания низкосортных топлив; укрупненный источник тепла позволяет сократить количество обслуживающего персонала и одновременно увеличить качество теплоснабжения; освобождение территории от дополнительных застроек; улучшение качества воздушного бассейна.

«-»: Транспортировка тепла от укрупненных источников требует большой и разветвленной системы тепловых сетей, поэтому появилась тенденция децентрализации систем теплоснабжения.

Т -2. Способы подключения СГВ к тепловым сетям по закрытой схеме

1. Параллельная, когда Q^h_max/Q_{о р}≥1,2

или Q^h_max<0,1 МВт;

2. Последовательная,

когда Q^h_max/Q_{о р}≤0,6;

3. Смешанная,

когда 0,6≤ Q^h_max/Q_{о р}≤1,2

Т-3. Способы подключения СГВ к тепловым сетям по открытой и комбинированной схеме.

Открытая (с зависимым присоединением СО). Смешение воды происходит в смесителе с терморегулятором типа ТРД или ТРЖ, при этом давление в СГВ близко к давлению в обр.магистрали, поэтому тр-од Т4 врезают за местом отбора воды по обр.магистрали после дроссельной шайбы.

О ткрытая ( с независимым присоединением СО). При давлении в обр.магистрали недостаточным для подачи воды в СГВ на подающем тр-де СГВ после смешения ставится повысительный насос, дроссельная шайба не ставится, место присоединения не имеет значения.

К омбинированая:

А) при недостаточной мощности источника тепла и для ↓t воды, возвращающейся на станцию.

«+»↓ объем водоподготовки; ↓ расход электроэнергии на перекачку тепло-ля.

«-» большие затраты на строительство теплового пункта.

Б ) при значительных отборах воды из подающего тр-да

Т-4. Классификация теплообменных аппаратов. Принцип работы рекуперативных и регенеративных теплообменников. Конструкция скоростного водяного подогревателя. Конструкция пластинчатого водоподогревателя.

ТА – теплообменные устройства, служащие для передачи тепла от одного т-ля другому. Бывают смесительные и поверхностные.

В смесительных передача тепла происходит за счет непосредственного смешения т-лей.

В пов-ных теплообмен происходит при непосредственном участии твердой пов-ти. Они бывают рекуперативные и регенеративные. В регенеративных ТА одна и та же пов-ть сначала омывается греющим т-лем, аккумулируя тем самым энергию, а затем нагреваемым, отдавая ему саккумулированую энергию. В рекуперативных передача тепла происходит через стенку.

Классифицируют по греющему т-лю (водоводяные и пароводяные), по конструкции (пластинчатые и кожухотрубные) и по хар-ру движения т-ля (скоростные и емкостные).

Скоростной водоводяной подогреватель:

Состоит из корпуса (1) с патрубками (4), чз которые проходит т-ль. Корпус выполнен из стальной бесшовной трубы длиной 2-4 м. Внутри корпуса расположен трубный пучок (9), изготовленный из латунных трубок, ввальцованых 2мя концами в трубные доски (2).

Как правило скоростные водоподогреватели устанавливают горизонтально, поэтому для предотвращения прогиба трубного пучка устанавливают опорные перегородки.

СГВ: т-ль в межтрубном пространстве, нагреваемая вода в трубном пучке.

Отопление: наоборот.

Пластинчатый водоподогреватель:

Т-5. Общие принципы теплового расчета скоростного рекуперативного водоподогревателя. Тепловой расчет скоростного водоводяного подогревателя, подключенного к ТС по смешанной схеме.

1)Исходные данные:

Расчетная тепловая нагрузка:

СГВ без БА Q_h=1,16q^h_hr(55-t^c)+Q^ht

СГВ с БА Q_h=Q^h_t=1,16q^h_t(55-t^c)+Q^ht

Q^ht=Q^ht_р+Q^ht_cir – потери тепла стояками и магистралями

q^h_hr – максимальный часовой расход

t греющего и нагреваемого т-ля на входе и на выходе из водоподогревателя:

t^с=5^оС; t^h=60^оС; τ₁ и τ₂ (~150/70); τ’₁ и τ’₂ находим из графика.

З адачи: опр-ть требуемую площадь пов-ти нагрева и кол-во секций (пластин)

Площадь пов-ти водоподогревателя:

Q_h – тепловая нагрузка;

k – коэф-т теплопередачи водоподогревателя;

β₁ – коэф-т,учитывающий неравномерность поля скоростей в трубном пучке;

β₂ – коэф-т,учитывающий загрязнение пов-ти теплообмена;

δt – средний логарифмический перепад тем-ур.

2)*****

Дано: Q^h, ₁, ₂, ’₁, ’₂, t^c, t^h.

q – удельная тепловая нагрузка, Вт/(м2*С)

=1, при tн= -30 C

Порядок расчёта:

1) Принимаем недогрев воды в первой ступени

/ \t= 5C t_I= ’₂ - /\t

2) расчетный расход нагреваемой воды

3 ) Расход греющей воды на отопление и на горячее водоснабжение

4) Определим теплопроизводительность первой и второй ступени

5) Определим тем-ры горяч воды на выходе из ВП I и II ступени

=

6) Задаёмся скоростью воды м межтрубном пространстве 2=0,8 м/с, считаем площадь трубного пучка.

С тупень I

1 )Средняя t греющей воды

2)Скорость воды в м-трубном пространстве

3)Экв.диаметр d_экв (см выше)

4 )Коэф-т теплоотдачи по мт пространству α₁^мт (см выше)

5 )Ср.t нагреваемой воды

6)Скорость воды в трубном пучке

7 )α₂^тр 8) k – коэф.теплопередачи – формулы выше;

9) β₁ β_{2 ;} 10)ср.логарифмический перепад t (ф-ла выше)

11)Площадь пов-ти нагрева F_I (выше)

12)Число секций n= F_I /F^таб_1сек

Ступень II аналогично (!G_w!)

Т-6. Виды тепловых нагрузок и их хар-ка. Расчет и режимы тепловой нагрузки О. Расчет и режимы тепловой нагрузки В. #### ГВ.

Нагрузки сезонные (Q_в, Q_о, Q_скв) и круглогодовые (Q_гв, Q_тех).

Сезонные зависят от t_н, t_r, скор.ветра… Круглогодовые от назначения здания и степени его благоустройства, от кол-ва и состава населения, от режима его работы, от времени года и дня недели.

Тепловая нагрузка на отопление – заключается в поддержании внутренней t на заданном уровне. Для этого надо поддерживать тепловой баланс м/у теплопотерями и теплопоступлениями Q_т+Q_и=Q_o+Q_быт

Q_о=Q_т(1+μ); Q_т=kFΔt

Ф-ла Ермолаева: Q_т=V_н(t_в-t_н)q_оα; где q_o=P/S(k_ст+φ(k_о+k_ст))+1/L(ψ₁k_пт+ ψ₂k_пл)

При отсутствии данных расчет ведется по укрупненным пок-лям по СНиП «ТС»:

Q_о=А q_o (1+k₁); где q_o-укр.тепловой поток приведенный на 1м² жил.площади

А – общая жилая площадь; k₁-коэф.учитывающий тепловой поток на отопление общ.зданий.

Для графика: Q_{о max}=А q_o (1+k₁); Q_о ^tкоп= Q_{о max}(t_в-t_коп)/( t_в-t_ро)

Тепловая нагрузка на вентиляции

Q _в=V_в(t_в-t_рв)q_в; V_в-внутр.объем здания

При отсутствии данных расчет ведется по укрупненным пок-лям по СНиП «ТС»:

Q_{v max}=А q_o k₁ k₂ ; где q_o-укр.тепловой поток на отопление;

k₂-коэф.учитывающий тепловой поток на вентиляцию общ.зданий.

Для графика: Q⁺¹⁰_{v max}= Q_{v max}(t_в-t_коп)/( t_в-t_ро)

Тепловая нагрузка на ГВ:

Она круглогодовая. Q^h_hr=1,16(55-t^c)q^h_hr+Q^ht

По укрупненным: Q^h_md=q^hm; q^h – тепл.поток на ГВ на 1 чел

Q^h_max=2,4 Q^h_md ; Q^h_{md s} =Q^h_md (55-t^c_S)/(55-t^c)β

2,4 – коф. часовой неравномерности

Т-7. Задачи, исходные данные и результаты гидр.расчета ТС. Опр-е расчетных расходов т-ля для расчетов ТС. Порядок расчета разветвленной ТС по заданным потерям давления.

Задачи: 1)Опр-е d тр-ов при известных расходах теп-ля; 2)Опр-е потерь давления на каждом участке и во всей сети вцелом; 3)Увязка давления во всех точках системы; 4)При известных d и расходах опр-ся пропускная способность ТС (обратная).

Результаты: 1)Построение пьезом.графика ТС; 2)USE для разработки режимов ТС; 3)Для выявления необходимости и подбора обор-я насосной станции; 4)Для подбора сетевых и подпиточных насосов на источнике тепла; 5)Для подбора авторегуляторов; 6)Для проведения технико-эконом.расчетов.

Р асходы: Расчетный расход в откр. и закр.системах теп-я при кач-ным рег-ии опуска теплоты

k₃-коэф., учитывающий долю среднего расхода воды на горячее водоснабжение при регулировании по нагрузке отопления.

Для потребителей при Q_hmax/Q_omax>1 при отсутствии БА, с тепловым потоком 10 МВт и менее

Н а ГВ. В открытых системах:

На ГВ. В закрытых системах

(параллельное присоединение):

Н а ГВ. В закрытых системах

( последовательное присоединение):