Устройство основных элементов отопительных систем

 
 
 
 
 

Семестровое задание

по  дисциплине:

«ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ»

на тему:

«Устройство основных элементов отопительных систем» 
 
 
 
 
 
 
 

СОДЕРЖАНИЕ 

1. РАЙОННЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ОТОПИТЕЛЬНЫЕ КОТЕЛЬНЫЕ.3
2. ОСНОВНОЕ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ……………….6
3. ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ПУНКТЫ (ЦТП)…………………………….9

 

1. РАЙОННЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ОТОПИТЕЛЬНЫЕ КОТЕЛЬНЫЕ

      При районном теплоснабжении источник теплоты — районная котельная может быть паровой или водогрейной с установкой в ней паровых или водогрейных котельных агрегатов. И в том и в другом случае, что надо особенно подчеркнуть, в котельной вырабатывается только один вид энергии тепловая, для выработки, которой и сжигается топливо в топках котельных агрегатов. Тепловая энергия отпускается потребителям в виде пара или горячей воды.

      На рис.1. приведена схема централизованного теплоснабжения водогрейной котельной. В котельном агрегате К происходит нагрев воды путём сжигания топлива; нагретая вода по теплопроводам (подающему П и обратному О) тепловой сети циркулирует при помощи сетевых насосов СН: по подающему — к потребителям теплоты (I, II ,III), а по обратному от потребителей теплоты к насосам и снова в котельный агрегат. В системах потребителей вода охлаждается, передавая часть своего теплового потенциала или воздуху помещений, или водопроводной воде или воздуху в системах вентиляции. Перед котельным агрегатом вода проходит грязевик Гр, где из воды удаляются взвешенные механические примеси (окалина, песок, коррозионные отложения и другие частицы, как-либо попавшие в трубопроводы при монтаже или ремонтах).

Рис.1. Схема теплоснабжения от районной водогрейной котельной: I система горячего водоснабжения; II система отопления (зависимое присоединение), III система отопления (независимое присоединение) 
 

      Потребитель I представляет собой систему горячего водоснабжения; потребители II и III— системы отопления зданий.

      В котельной предусмотрена химводоочистительная установка по подготовке воды (ХВО). В ней подготавливается вода перед заполнением сети в начале эксплуатации; подача воды осуществляется подпиточным насосом ППН автоматически при помощи регулировочного клапана РД. В ХВО вода может умягчаться, освобождаться от растворенных кислорода и углекислоты, а также от нерастворенных механических примесей.

      Умягчение воды устраняет интенсивное образование накипи, а удаление из воды кислорода, углекислоты и нерастворимых примесей предотвращает возникновение коррозии и загрязнение элементов систем теплоснабжения.

      Подпиткой тепловых сетей, таким образом, называется процесс восполнения потерь или разбора воды из теплопроводов или систем потребителей теплоты.

       Подпиточная вода должна удовлетворять требованиям норм; приведенным в СНиП 11-36-73: содержание кислорода не более 0,05—0,1 мг/л, содержание взвешенных частиц, не более 5 мг/л, карбонатная жесткость не более 700-1500 мкг·экв/л. При наличии водозабора для горячего водоснабжения (открытая система теплоснабжения) подпиточная вода должна соответствовать по всем показателям питьевой воде.

      Умягчение воды осуществляется в основном способами, применяемыми на электрических станциях. Имеется тенденция применения безреагентной обработки, не требующей химических веществ. Чаще всего для снижения временной жесткости применяют пропуск подпиточной воды через катионитовые фильтры, заполненные сульфоуглем или другими катионитовыми материалами.  

      Известны и применяются другие методы умягчения воды: подкисление серной или соляной кислотой, микрофосфатирование, присадка сернокислого алюминия.

      В последнее время в некоторых случаях применяется магнитная обработка вода с целью снижения накипеобразующей-снособности, при которой поток воды пропускается через поле постоянного электромагнита

      Деаэрация воды (удаление из нее кислорода и углекислоты) осуществляется в термических деаэраторах атмосферного или вакуумного типа в зависимости от давления греющего пара. При

отсутствии пара разработаны способы его получения из сетевой воды с применением деаэрации под глубоким вакуумом. Могут применяться также методы химической деаэрации при которых кислород в воде связывается химическим реагентом (сульфитирование). Известны методы стабилизации воды, при которых на труба образуется защитная окислокарбонатная пленка, изолирующая металл труб от воды и защищающая от коррозии.

      Схема централизованного теплоснабжения от паровой котельной представлена на рис. 2. В этом случае в котельной подготавливаются два теплоносителя - вода и пар, и имеются два вида тепловых сетей - паровые и водяные. Пар вырабатывается в паровых котельных агрегатах К и подается к потребителям теплоты по паровым сетям и к водоподогревателям В, откуда горячая вода направляется к потребителям горячей воды по водяным сетям.

Рйс.2 Схема теплоснабжения от паровой промышленной котельной: ГВ - городской водопровод; 1 - пар; 2 - конденсат; 3 -горячий трубопровод; 4 - обратный трубопровод. Остальные обозначения те же, что и на рис. 3

      Циркуляция воды осуществляется сетевыми Насосами СН. 
Потребители теплоты в виде воды те же, что и на рис. 3. От по- 
требителей пара конденсат поступает по конденсатопроводам в 
котельную и сливается в конденсатный бак Б; туда же сливается 
и конденсат после водоподогревателей. Из бака конденсат пита- 
тельными насосами питается в котельный агрегат для повторного парообразования.

      Потребителями пара могут технологические[аппараты промышленных предприятий  I и системы отопления зданий II и III.

      Водогрейные районные котельные сооружаются в жилых районах, а паровые котельные – на территории промышленных комплексов, поэтому последние часто называются промышленными котельными.

В крупных районных водогрейных котельных чаще всего используются газомазутные котлоагрегаты типов ПТВМ-50, ПТВМ-100 и ПТВМ-180 тепловой производительностью 210, 420 и 754 ГДж/ч (50, 100 и 180 Гкал/ч)

      Указанная серия котельных агрегатов выпущена для использования в качестве пиковых для подогревательных установок ТЭЦ, но они нашли широкое применение и в качестве агрегатов в водогрейных котельных.

      Разработана новая серия П-образных газомазутных водогрейных котельных агрегатов типа КВГМ производительностью 210, 420 и 754 ГДж/ч; также выпускаются водогрейные котельные агрегаты KBFM теплопроизводительностью 16,7; 27; 42; 84 и 125 ГДж/ч для отопительных котельных. В промышленных котельных применяются в основном паровые котельные агрегаты ДКВР на давление пара 1,ЗГ 2,3-и 4,9 МПа производительностью пара от 2,5 до 35 т/ч (ДКВР-2.5-ДКВР-35). 

 

2. ОСНОВНОЕ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

      Очевидно, что основная задача теплофикационного оборудования ТЭЦ заключается в подготовке теплоносителя к транспортировке по тепловой сети и в приеме использованного теплоносителя на ТЭЦ. Характер оборудования зависит от профиля ТЭЦ системы теплоснабжения.

      При водяных системах теплоснабжения основное теплофикационное оборудование ТЭЦ состоит обычно из пароводяных подогревателей, сетевых насосов, установок для подготовки подпиточной воды и восполнения водоразбора и утечек воды из сети, включающих водоподготовку, деаэрационные устройства, аккумуляторы горячей воды и подпиточные насосы.

      При паровых системах теплоснабжения основное теплофикационное оборудование ТЭЦ состоит обычно из системы баков и насосов для сбора, контроля и перекачки конденсата, паропреобразовательных установок для выработки из химически очищенной воды вторичного пара, используемого для теплоснабжения; компрессорных установок для повышения давления пара из отбора, если это давление ниже требуемого для теплоснабжения; редукционно-охладительных установок для снижения давления и температуры свежего пара, частично используемого в ряде случаев для теплоснабжения.

      В настоящее время на мощных ТЭЦ применяются, как правило, теплофикационные подогревательные установки поверхностного типа. Подогреватели сетевой воды в этих установках выполняются горизонтальными и располагаются непосредственно под цилиндрами турбины.

      Каждый подогреватель представляет собой пароводяной горизонтальный теплообменник с цельносварным корпусом. Трубный пучок состоит из прямых трубок, развальцованных с обеих сторон в трубных досках. Во всех подогревателях, кроме подогревателей турбины T-250/300-240, трубный пучок выполняется из латунных трубок. В подогревателях, устанавливаемых с турбиной Т-250/300-240, работающей на закритических начальных параметрах пара, трубки выполняются из нержавеющей стали Х18Н9Т для предупреждения осаждения меди на лопатках проточной части турбины. Для обеспечения повышенной плотности соединений трубок с трубными досками у этих подогревателей кроме развальцовки применяется также приварка трубок.

      На рис 3 показан общий вид горизонтального теплофикационного подогревателя ПСГ-5000-З,5-8-1 с площадью поверхности нагрева 5000 м², являющегося одной из ступеней нагрева сетевой воды турбоустановки Т-175/210-130.

Расчетное рабочее давление соответственно со стороны пара и воды составляет 0,35 и 0,8 мПа. Поверхность нагрева выполнена из 7600 латунных трубок марки Л-68 (68%-меди,32% цинка) диаметром 25/23 мм длиной, 8 м. Под подогревателем установлен конденсатосборник диаметром 900 мм, из которого конденсат отводится насосом в регенеративные подогреватели турбинной установки. Для защиты турбины от разноса при внезапном сбросе 
электрической нагрузки и закрытии стопорного клапана соединение конденсатосборника с корпусом подогревателя выполнено виде узкой щели. Назначение ее - тормозить вскипание конденсата в конденсатосборнике при падении давления в паровом пространстве подогревателя 1 ниже давления насыщения конденсата в конденсатосборнике.

      При достаточной чистоте поверхностей нагрева, высоких скоростях воды (примерно 1,5-2,0м/с) и надежном дренаже конденсата и воздуха из парового пространства в теплофикационных пароводяных подогревателях коэффициенты теплопередачи достигают значения 3000—4000 Вт/(м2 • K)

      Для получения больших скоростей воды в трубках подогревателя выполнен четырехходовым. Ходы образуются перегородками в передней и задней камерах, которые делят трубный пучок несколько частей по числу ходов. Плоскости соприкосновения перегородок с трубными досками уплотняются асбестовыми или свинцовыми прокладками для предупреждения перетекания воды помимо трубок. Паровоздушная смесь отводится через патрубки на боковой поверхности корпуса.

      Для компенсации температурных деформаций на корпусе подогревателя установлен двухволновой линзовый компенсатор.

      На рис. 4 показан вертикальный пароводяной подогреватель конструкции ЛМЗ. В этом подогревателе разделительные перегородки в водяных камерах делят трубную систему на ряд сегментов. При такой схеме распределения ходов температуры трубок в смежных ходах близки между собой, поэтому в них не возникает больших термических напряжений.

      Вода подводится и отводится из аппарата при помощи штуцеров, приваренных к верхней камере. Пар подводится к корпусу через боковой патрубок: конденсат отводится из корпуса через отверстие в нижнем днище. Для продувки парового пространства от воздуха в нижней части боковой поверхности корпуса имеются дренажные отверстия.

      Корпуса и трубные доски станционных пароводяных подогревателей выполняются стальными. Поверхность нагрева обычно выполняется из латунных трубок марки Л-68Х 

 

3. ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ПУНКТЫ (ЦТП)

      Как указывалось ранее, если вода циркулирующая в теплосети (ее называют сетевой водой), частично отбирается для горячего водоснабжения, то систему теплоснабжения называют открытой (разомкнутой). Если же вода циркулирующая в теплосети, не отбирается абонентами, а только отдает им теплоту, то систему теплоснабжения называют закрытой (замкнутой). Абонентскими установками называют собственно теплопотребляющие установки; например отопительный прибор, водоразборный кран.

      Схемы присоединения абонентских установок к теплосетям: (абонентские вводы) в этих случаях отличаются. Различны схемы присоединения абонентских установок в одно-, двух- и трехтрубных (многотрубных) системах теплоснабжения.

Водяные системы теплоснабжения чаще всего выполняют двухтрубными: одна труба служит подающей для горячей воды, а другая обратной для охлажденной у абонента воды.