Устройство основных элементов отопительных систем

      Большинство зданий как жилых, общественных, так и промышленных имеют системы отопления, вентиляции и горячего, водоснабжения. Указанные системы присоединены к одному тепловому пункту. Подача теплоносителя от тепловых сетей к тепловому пункту использованного теплоносителя. Осуществляются по общим теплопроводам. Таким образом, тепловой пункт является связующим звеном между тепловой сетью системами потребителей теплоты.

      Основным назначением пункта является прием, подготовка теплоносителя и подача его в системы теплопотребления, а также возврат использованного (отдавшего теплоту) теплоносителя в тепловую сеть. Если тепловой пункт предназначен для одного здания, он называется индивидуальным тепловым пунктом (ИТП), а если от него подается теплоноситель для группы зданий, он называется центральным тепловым пунктом (ЦТП).

      Центральные тепловые пункты широко применяются на промышленных предприятиях, а также в городских жилых районах.

      Тепловые пункты (ИТП и ЦТП) оснащаются подогревателями горячего водоснабжения, приборами авторегулирования для поддержания заданных параметров теплоносителя, приборами контроля и учета теплоты, насосами горячего водоснабжения, установками по подготовке воды, а также устройствами для регулирования отпуска теплоты.

      В качестве на рис. изображена схема присоединения абонентских установок к тепловым сетям через ЦТП. Вода из подающего трубопровода теплосети частично проходит через-регулятор РО непосредственно к элеваторам Э абонентов, а в остальной части проходит через подогреватель ПВ, где охлаж_ дается за счет нагрева водопроводной воды, далее смешивается с водой прошедшей через РО. Часть воды, отдавшая теплоту в отопительных приборах О, возвращается в обратный трубопровод

теплосети, а другая часть подхватывается насосом НО и вновь возвращается в отопительные приборы в смеси с водой, поступившей из подающей магистрали теплосети через РО и ПВ. Водопроводная вода нагревается сначала в ПН за счет энергии обратной сетевой воды, а затем в ПВ водой из подающей магистрали и далее направляется к водоразборным кранам К. Неиспользованная в кранах вода рециркулирует в этом контуре для чего подается в линию водопроводной воды между ПН и ПВ. Преимуществом схемы присоединения через ЦТП является то, что тепловой пункт обслуживает сразу группу зданий поэтому позволяет обходиться без индивидуальных регуляторов. При этом в качестве импульса для регулирования отношения могут быть использованы либо температура воздуха в отапливаемом помещении, либо температура воздуха в устройстве, моделирующем температурный режим в отапливаемых помещениях.

На центральных тепловых пунктах обычно размещаются центральные водо-водяные подогреватели для отопления и горячего водоснабжения, центральная смесительная насосная установка сетевой воды, подкачивающие насосы холодной водопроводной и сетевой воды, приборы для измерений и автоматизации. Количество узлов обслуживания при применении центральных тепловых пунктов уменьшается, что упрощает эксплуатацию. Уменьшаются капитальные вложения на подогреватели горячего водоснабжения, насосные установки, регулирующие устройства. Однако увеличиваются капитальные вложения на сооружение распределительной сети, поскольку вместо двухтрубной сети на этих участках 
приходится сооружать четырехтрубные распределительные сети. 
Степень централизации тепловых пунктов определяется технико-экономическими расчетами с учетом плотности теплового потребления, планировки района застройки и режимов теплового потребления.

В практике использования ЦТП широкое применение нашли водо-водяные секционные подогреватели типа Мосэнерго (рис.6) орпуса этих подогревателей выполняются из стальных труб, а поверхность нагрева из латунных трубок Л-68 диаметром 16/14 мм. Трубные решетки приварены к корпусу подогревателя. Подогреватели для горячего водоснабжения изготавливаются без линзового компенсатора на корпусе. Проведенные исследования показывают, что при использовании этих секционных подогревателей для горячего водоснабжения, когда нагреваемая вода проходит внутри латунных трубок, а греющая - в межтрубном пространстве и температура греющей среды не превышает 150 °С, нет необходимости в установке на корпусе подогревателя линзовых компенсаторов, так как и без них напряжения в стенках трубок и корпусе не выходят за допустимые пределы. При использовании подогревателей для отопления греющая вода, как правило, пропускается внутри трубок, а нагреваемая — в межтрубном пространстве. Для компенсации температурных деформаций на корпусе компенсатора должен быть установлен линзовый компенсатор. Допускаемое рабочее давление: внутри трубок подогревателя 1 МПа, в межтрубном пространстве без линзового компенсатора на корпусе 1 мПа, при наличии линзового компенсатора 0,7 МПа.

В водо-водяных подогревателях достигаются обычно высокие коэффициенты теплопередачи (примерно 1000-1500 Вт/(м²·К)). Интенсивность теплопередачи в подогревателях зависит также от качества изготовления трубного пучка. Необходимо, чтобы вода, проходящая через межтрубное пространство, равномерно омывала все трубки подогревателя, для чего должны быть выдержаны зазоры между трубками по всей их длине.

      Обычно секции подогревателя изготавливаются длиной 4 м. Для сохранения зазоров между трубками необходимо в середине секций устанавливать под трубками опорные перегородки.

Без опорных перегородок трубки прогибаются, и зазоры между ними теряются, что приводит к заметному снижению тепловой производительности подогревателей.  

      Кроме секционных подогревателей в системах теплоснабжения в последние годы начали применять пластинчатые теплообменники, изготавливаемые как нашей промышленностью, так и зарубежными фирмами. В России стальные пластинчатые теплообменники выпускаются с площадью поверхности нагрева от 10 до 160м² на рабочее давление 1 МПа (рис. 6).

      Поверхность нагрева этих подогревателей состоит из тонкостенных низколегированных штампованных гофрированных пластин разного профиля (рис., в). Потоки греющей и нагреваемой воды проходят через теплообменник противотоком с обеих сторон пластины, между которыми образуются системы каналов сложной формы способствующие турбулизации протекающих потоков и росту коэффициентов тепло передачи.

      Все пластины теплообмена скомпонованы в виде пакета, как листы в книге, и зажаты с помощью зажимных болтов между двумя торцевыми несущими плоскими стальными плитами. Греющий  и нагреваемый потоки воды подведены с одной и той же стороны торцевой плиты (рис:, г).

Преимущества пластинчатых теплообменников заключаются в повышении интенсивности теплопередачи, компактности (около 100 м² в 1 м³), высокой плотности. В этом случае исключена возможность перетекания теплоносителя из одной полости (например, греющей) в другую (например, нагреваемую). Эксплуатация пластинчатых подогревателей проста, так как они легко разбираются. Пластины могут очищаться от накипи и загрязнёний или 
заменяться