Теплопотребители, теплоносители. Теплоаккумуляторы. Возможности использования твэр

Теплоносителями для отвода ТВЭР от источников их получения служат пар давлением 0,25…4,5 МПа, в основном 0,8…1,8 МПа, и вода с температурой 70…150 ⁰С. Возможностью использования ТВЭР является потребление теплоты: на технологические нужды (ТН); питательный цикл (ПЦ) котлов и систем испарительного охлаждения (СИО), т.е. подогрев и деаэрацию питательной воды; бытовое горячее водоснабжение (ГВС); отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха (ОВ и КВ). Возможно применение ТВЭР в регенеративном цикле (РЦ) турбин взамен нерегулируемых отборов.

Теплоносители

В качестве теплоносителя для ОВ и КВ, ГВС жилищно-коммунального сектора принимается только вода (обычно с температурами 150/70 ⁰ С). В промышленном секторе встречается и пар; ТН в настоящее время обеспечиваются, как правило, паром. Применение пара для ОВ и КВ цехов объясняется высоким значением температуры теплоносителя, равной температуре насыщенного пара в пределах всей теплообменной поверхности, и повышенными значениями коэффициента теплообмена, а также возможностью совмещения наружных теплосетей для всех видов тепловых нагрузок предприятий и выполнения их в две трубы – паропровод и конденсатопровод. В итоге площади поверхностей нагрева систем ОВ и КВ, начальные затраты на них, а также на наружные теплосети получаются минимальными. Если теплоносителем является вода, средняя ее температура в теплообменных поверхностях вычисляется как полусумма температур на входе и выходе, тогда как для пара это температура на входе. Коэффициент теплопередачи для воды при умеренных скоростях также меньше. Трубопроводов наружной теплосети требуется четыре: паропровод и конденсатопровод для ТН, прямой и обратный водоводы для ОВ и КВ.

ОВ – отопление вентиляции.

КВ – кондиционирование вентиляции.

Однако, пар как теплоноситель имеет два очень существенных недостатка: невозможность центрального теплового регулирования при крайней ограниченности местного и большие потери теплоты с пролетным паром, т.е. пропусками пара через конденсатоотводчики, а также с отводимым конденсатом.

Таким образом, задача оптимального выбора теплоносителя для ОВ и КВ, ТН, ГВС должна решаться в пользу воды, а существующие системы на паре следует по возможности переделывать, причем затраты окупятся достаточно быстро. Перевод систем ТН с пара на воду весьма благоприятен и в отношении использования ТВЭР. Для утилизации теплоты отходящих газов печей появляется возможность устанавливать водяные экономайзеры вместо КОГ, что гораздо дешевле, и устранять неравномерность поступления и потребления теплоты посредством водяных аккумуляторов, т.е. наиболее просто. В системах ОВ и КВ низкопотенциальные ТВЭР можно использовать только при теплоносителе – воде.

Водяные экономайзеры

Поверхностные водяные экономайзеры широко применяются для нагрева питательной воды котельных установок и в виде так называемых теплофикационных – для нагрева сетевой воды. Во втором случае они являются установками для утилизации ТВЭР. Контактные экономайзеры для смешивающего нагрева воды дымовыми газами до температуры порядка 50…70 ⁰С целесообразны при использовании низкопотенциальных ТВЭР и наличии соответствующего теплопотребления. В дальнейшем под экономайзерами подразумеваются поверхностные аппараты, а если речь идет о контактных, это специально оговаривается. Тепловой, гидравлический и аэродинамический расчеты экономайзеров на отходящих газах в сочетании с их компоновкой выполняются при проектировании по месту установки.