Schéma stanice ústredného kúrenia s číslami ventilov. Individuálny vykurovací bod (IHP): schéma, princíp činnosti, fungovanie

Pred popisom štruktúry a funkcií ústredného vykurovacieho bodu (centrálneho vykurovacieho bodu), uvádzame všeobecná definícia vykurovacie body. Vykurovacie miesto alebo skrátene TP je súbor zariadení umiestnených v samostatnej miestnosti, ktoré zabezpečujú vykurovanie a zásobovanie teplou vodou budovy alebo súboru budov. Hlavný rozdiel medzi vykurovacou stanicou a kotolňou je v tom, že v kotolni sa chladivo ohrieva spaľovaním paliva a vykurovací bod pracuje s ohriatym chladivom pochádzajúcim z centralizovaný systém. Ohrev chladiva pre transformačné stanice vykonávajú podniky vyrábajúce teplo - priemyselné kotolne a tepelné elektrárne. Centrálna vykurovacia stanica je vykurovacie miesto obsluhujúce skupinu budov, napríklad mikrodištrikt, mestské sídlisko, priemyselný podnik atď. Potreba ústredného vykurovania sa stanovuje individuálne pre každý kraj na základe technicko-ekonomických výpočtov spravidla sa vybuduje jedno ústredné vykurovacie miesto pre skupinu objektov so spotrebou tepla 12-35 MW.

Pre lepšie pochopenie funkcií a princípov práce centrály ústredného kúrenia dáme stručný popis vykurovacie siete. Vykurovacie siete pozostávajú z potrubí a zabezpečujú prepravu chladiva. Sú primárne, spájajúce podniky vyrábajúce teplo s vykurovacími bodmi, a sekundárne, spájajúce ústredné teplárne s koncovými spotrebiteľmi. Z tejto definície môžeme vyvodiť záver, že ústredné teplárne sú sprostredkovateľom medzi primárnymi a sekundárnymi vykurovacími sieťami alebo podnikmi vyrábajúcimi teplo a konečnými spotrebiteľmi. Ďalej podrobne popíšeme hlavné funkcie ústredného kúrenia.

Funkcie ústredného kúrenia (CHS)

Ako sme už napísali, hlavnou funkciou centrály je slúžiť ako sprostredkovateľ medzi centralizovanými vykurovacími sieťami a spotrebiteľmi, teda distribúciou chladiva po vykurovacích systémoch a systémoch zásobovania teplou vodou (TUV) obsluhovaných budov, as ako aj funkcie zabezpečenia bezpečnosti, riadenia a účtovníctva.

Pozrime sa podrobnejšie na úlohy, ktoré riešia ústredné vykurovacie body:

• transformácia chladiacej kvapaliny, napríklad premena pary na prehriatu vodu
• zmeniť rôzne parametre chladiacej kvapaliny, ako je tlak, teplota atď.
• regulácia prietoku chladiacej kvapaliny
• distribúcia chladiacej kvapaliny cez vykurovacie systémy a systémy zásobovania teplou vodou
• úprava vody na zásobovanie teplou vodou
• ochrana sekundárnych vykurovacích sietí pred zvyšovaním parametrov chladiacej kvapaliny
• zabezpečenie vypnutia vykurovania alebo dodávky teplej vody, ak je to potrebné
• riadenie prietoku chladiacej kvapaliny a ďalších parametrov systému, automatizácia a riadenie

Uviedli sme teda hlavné funkcie ústredného kúrenia. Ďalej sa pokúsime popísať štruktúru vykurovacích bodov a zariadení v nich inštalovaných.

Zariadenie ústrednej vykurovacej stanice

Bod ústredného kúrenia je spravidla samostatný jednoposchodová budova so zariadeniami a komunikáciami, ktoré sa v ňom nachádzajú.

Uvádzame hlavné komponenty ústredného kúrenia:

• výmenník tepla v centrále ústredného kúrenia je obdobou vykurovacieho kotla v kotolni, t.j. funguje ako generátor tepla. Vo výmenníku tepla sa chladivo na vykurovanie a teplú vodu ohrieva, ale nie spaľovaním paliva, ale prenosom tepla z chladiva v primárnej vykurovacej sieti.
• čerpacie zariadenie, vystupovanie rôzne funkcie reprezentované obehovými, posilňovacími, doplňovacími a zmiešavacími čerpadlami.
• ventily na reguláciu tlaku a teploty
• kalové filtre na vstupe a výstupe potrubia z rozvodne ústredného kúrenia
• uzatváracie ventily(klepnutia na vypnutie rôzne potrubia v prípade potreby)
• systémy monitorovania a merania spotreby tepla
• napájacie systémy
• automatizačné a expedičné systémy

Aby sme to zhrnuli, povedzme, že hlavným dôvodom, prečo je potrebné budovať stanice ústredného kúrenia, je nesúlad medzi parametrami chladiva dodávaného z podnikov vyrábajúcich teplo a parametrami chladiva v systémoch spotreby tepla. Teplota a tlak chladiacej kvapaliny v hlavnom potrubí je oveľa vyššia, ako by mala byť v systémoch vykurovania a zásobovania teplou vodou budov. Dá sa povedať, že chladivo s danými parametrami je hlavným produktom ústredne.

Lístok č.1

1. Zdrojmi energie vrátane tepelnej energie môžu byť látky, ktorých energetický potenciál je dostatočný na následnú premenu ich energie na iné druhy za účelom následného cieleného využitia. Energetický potenciál látok je parameter, ktorý nám umožňuje posúdiť zásadnú možnosť a realizovateľnosť ich využitia ako zdrojov energie a vyjadruje sa v energetických jednotkách: jouloch (J) alebo kilowattoch (tepelných) hodinách [kW (tepelné) -h] * Všetky zdroje energie sú podmienene rozdelené na primárne a sekundárne (obr. 1.1). Primárne zdroje energie sú látky, ktorých energetický potenciál je dôsledkom prírodných procesov a nezávisí od ľudskej činnosti. Medzi primárne zdroje energie patria: fosílne palivá a štiepne látky, zohriata na vysokú teplotu voda vo vnútri Zeme (termálne vody), Slnko, vietor, rieky, moria, oceány atď. Sekundárne zdroje energie sú látky, ktoré majú určitý energetický potenciál a sú vedľajšími produktmi ľudskej činnosti; napríklad vyhorené palivo organickej hmoty, komunálny odpad, horúca odpadová chladiaca kvapalina priemyselná výroba(plyn, voda, para), emisie vykurovanej ventilácie, poľnohospodársky odpad a pod. Primárne zdroje energie sa konvenčne delia na neobnoviteľné, obnoviteľné a nevyčerpateľné. Medzi obnoviteľné primárne zdroje energie patria fosílne palivá: uhlie, ropa, plyn, bridlica, rašelina a fosílne štiepne látky: urán a tórium. Obnoviteľné zdroje primárnej energie zahŕňajú všetky možné zdroje energie, ktoré sú produktom nepretržitej činnosti Slnka a prirodzené procesy na povrchu Zeme: vietor, vodné zdroje, oceán, rastlinné produkty biologickej aktivity na Zemi (drevo a iné rastlinné látky), ako aj Slnko. Medzi prakticky nevyčerpateľné zdroje primárnej energie patria termálne vody Zeme a látky, ktoré môžu byť zdrojom termonukleárnej energie. Zdroje primárnych energetických zdrojov na Zemi sa odhadujú podľa celkových zásob každého zdroja a jeho energetického potenciálu, teda množstva energie, ktoré môže byť. uvoľniť z jednotky jej hmotnosť. Čím vyšší je energetický potenciál látky, tým vyššia je účinnosť jej využitia ako primárneho zdroja energie a spravidla tým viac väčšia distribúcia získal pri výrobe energie. Napríklad ropa má energetický potenciál rovný 40 000 – 43 000 MJ na 1 tonu hmoty a prírodné a pridružené plyny- od 47 210 do 50 650 MJ na 1 tonu hmoty, čo v kombinácii s relatívne nízkymi výrobnými nákladmi umožnilo ich rýchle rozšírenie v 60. – 70. rokoch 20. storočia ako primárnych zdrojov tepelnej energie zdrojov bola donedávna obmedzená buď zložitosťou technológie na premenu ich energie tepelná energia(napríklad štiepne látky), alebo relatívne nízky energetický potenciál primárneho energetického zdroja, ktorý vyžaduje vysoké náklady na získanie tepelnej energie požadovaného potenciálu (napr slnečná energia, veterná energia atď.). Rozvoj priemyslu a vedeckého a výrobného potenciálu krajín sveta viedol k vytvoreniu a implementácii procesov na výrobu tepelnej energie z doteraz nerozvinutých primárnych energetických zdrojov, vrátane vytvorenia jadrových zásobovacích staníc tepla, solárnych generátorov tepla. na vykurovanie budov, generátory tepla na geotermálnej energie.

Schematický diagram tepelnej elektrárne

2. Vykurovacie miesto (VT) - súbor zariadení umiestnených v samostatnej miestnosti, pozostávajúci z prvkov tepelných elektrární, ktoré zabezpečujú napojenie týchto zariadení na tepelnú sieť, ich prevádzkyschopnosť, riadenie režimov spotreby tepla, transformáciu, reguláciu parametre chladiacej kvapaliny a rozdelenie chladiacej kvapaliny podľa druhu spotreby Hlavné ciele TP sú:

Premena typu chladiacej kvapaliny

Monitorovanie a regulácia parametrov chladiacej kvapaliny

Rozdelenie chladiva medzi systémy spotreby tepla

Vypnutie systémov spotreby tepla

Ochrana systémov spotreby tepla pred núdzovým zvýšením parametrov chladiacej kvapaliny

Účtovanie nákladov na chladivo a teplo

Schéma TP závisí na jednej strane od charakteristík spotrebiteľov tepelnej energie obsluhovaných vykurovacím bodom a na druhej strane od charakteristík zdroja zásobujúceho TP tepelnou energiou. Ďalej, ako najbežnejší, TP s uzavretý systém zásobovanie teplou vodou a nezávislý okruh pripojenie vykurovacieho systému.

Schematický diagram vykurovací bod

Chladivo vstupujúce do TP cez prívodné potrubie tepelný príkon, vydáva svoje teplo v ohrievačoch teplej vody a vykurovacích systémov a tiež vstupuje do ventilačného systému spotrebiteľov, po ktorých sa vracia späť do spätné potrubie tepelný príkon a posiela sa späť do podniku vyrábajúceho teplo cez hlavné siete opätovné použitie. Spotrebiteľ môže spotrebovať časť chladiacej kvapaliny. Na doplnenie strát v primárnych vykurovacích sieťach v kotolniach a tepelných elektrárňach existujú doplňovacie systémy, pre ktoré sú zdrojom chladiva systémy úpravy vody týchto podnikov.

Voda z vodovodu, vstupujúci do TP, prechádza cez čerpadlá studenej vody, po ktorej časť studenej vody sa posiela spotrebiteľom a druhá časť sa ohrieva v prvom stupni ohrievača TÚV a vstupuje do cirkulačného okruhu Systémy TÚV. V cirkulačnom okruhu sa voda pomocou obehových čerpadiel prívodu teplej vody pohybuje v kruhu od vykurovacej stanice k spotrebiteľom a späť a spotrebitelia odoberajú vodu z okruhu podľa potreby. Ako voda cirkuluje okruhom, postupne uvoľňuje svoje teplo a pre udržanie teploty vody na danej úrovni sa neustále ohrieva v druhom stupni ohrievača TÚV.

Vykurovací systém tiež predstavuje uzavretá slučka, cez ktorý sa chladivo pohybuje pomocou vykurovacích obehových čerpadiel z vykurovacích staníc do vykurovacieho systému budovy a späť. Počas prevádzky môže dôjsť k úniku chladiacej kvapaliny z okruhu vykurovacieho systému. Na vyrovnanie strát sa používa systém doplňovania vykurovacieho bodu, ktorý ako zdroj chladiva využíva primárne chladivo. vykurovacie siete.

Lístok č.3

Schémy pripojenia spotrebiteľov k vykurovacím sieťam. Schematický diagram ITP

Existujú závislé a nezávislé schémy pripojenia vykurovacích systémov:

Nezávislá (uzavretá) schéma zapojenia - schéma pripojenia systému spotreby tepla k vykurovacej sieti, v ktorej chladivo (prehriata voda) prichádzajúce z vykurovacej siete prechádza cez výmenník tepla inštalovaný vo vykurovacom bode spotrebiteľa, kde ohrieva sekundárnu chladiacej kvapaliny, ktorá sa následne využíva v systéme spotreby tepla

Závislá (otvorená) schéma zapojenia - schéma pripojenia systému spotreby tepla k vykurovacej sieti, v ktorej chladivo (voda) z vykurovacej siete prúdi priamo do systému spotreby tepla.

Individuálny vykurovací bod (ITP). Používa sa na obsluhu jedného spotrebiteľa (budova alebo jej časti). Typicky sa nachádza v suteréne resp technická miestnosť budove, avšak vzhľadom na vlastnosti obsluhovanej budovy môže byť umiestnená v samostatnej štruktúre.

2. Princíp činnosti generátora MHD. Schéma TPP s MHD.

Magnetohydrodynamický generátor, MHD generátor - elektráreň, v ktorom sa energia pracovnej tekutiny (kvapalného alebo plynného elektricky vodivého média) pohybujúceho sa v magnetickom poli priamo premieňa na elektrickej energie.

Rovnako ako u konvenčných strojových generátorov je princíp činnosti generátora MHD založený na tomto jave elektromagnetická indukcia, teda o výskyte prúdu v krížení vodičov elektrické vedenie magnetické pole. Na rozdiel od strojových generátorov je však v generátore MHD vodičom samotná pracovná tekutina, v ktorej pri pohybe cez magnetické pole vznikajú opačne smerované toky nosičov náboja opačných znakov.

Nasledujúce médiá môžu slúžiť ako pracovná tekutina generátora MHD:

· Elektrolyty

Tekuté kovy

Plazma (ionizovaný plyn)

Prvé MHD generátory používali ako pracovnú tekutinu elektricky vodivé kvapaliny (elektrolyty), v súčasnosti využívajú plazmu, v ktorej sú nosičmi náboja najmä voľné elektróny a kladné ióny, ktoré sa v magnetickom poli odchyľujú od trajektórie, po ktorej by sa plyn pohyboval; absencia poľa. V takomto generátore dodatočný elektrické pole, tzv Halové ihrisko, čo sa vysvetľuje posunom nabitých častíc medzi zrážkami v silnom magnetickom poli v rovine kolmej na magnetické pole.

Elektrárne s magnetohydrodynamickými generátormi (MHD generátory). Generátory MHD sa plánujú vybudovať ako doplnok k stanici typ IES. Využívajú tepelné potenciály 2500-3000 K, nedostupné pre bežné kotly.

Schematický diagram tepelnej elektrárne s inštaláciou MHD je znázornený na obrázku. Plynné produkty spaľovania paliva, do ktorých sa zavádza ľahko ionizovateľná prísada (napríklad K2CO3), sa posielajú do MHD - preniknutý kanál magnetické pole veľké napätie. Kinetická energia ionizovaných plynov v kanáli sa premieňa na elektrickú energiu DC, ktorý sa zase premení na trojfázový AC a posiela sa do energetického systému spotrebiteľom.

Základné IES diagram s generátorom MHD:
1 - spaľovacia komora; 2 – MHD - kanál; 3 - magnetický systém; 4 - ohrievač vzduchu,
5 - parný generátor (kotol); 6 - parné turbíny; 7 - kompresor;
8 - čerpadlo kondenzátu (napájacie).

Lístok č.4

1.Klasifikácia systémov zásobovania teplom

Schematické diagramy sústavy zásobovania teplom podľa spôsobu napojenia na ne vykurovacie systémy

Podľa miesta výroby tepla sa systémy zásobovania teplom delia na:

· centralizovaný (zdroj výroby tepelnej energie slúži na zásobovanie teplom skupiny budov a je dopravnými zariadeniami prepojený so zariadeniami na odber tepla);

· Lokálne (spotrebiteľ a zdroj dodávky tepla sú umiestnené v tej istej miestnosti alebo v tesnej blízkosti).

Podľa typu chladiacej kvapaliny v systéme:

· Voda;

· Para.

Podľa spôsobu pripojenia vykurovacieho systému k systému zásobovania teplom:

· závislé (chladivo ohrievané v generátore tepla a prepravované vykurovacími sieťami ide priamo do zariadení spotrebúvajúcich teplo);

· nezávislý (chladivo cirkulujúce cez vykurovacie siete vo výmenníku tepla ohrieva chladivo cirkulujúce vo vykurovacom systéme).

Podľa spôsobu pripojenia systému zásobovania teplou vodou k vykurovaciemu systému:

· uzavreté (voda na dodávku teplej vody sa odoberá z vodovodu a ohrieva sa vo výmenníku tepla sieťovou vodou);

· Otvorené (voda na dodávku teplej vody sa odoberá priamo z vykurovacej siete).

Správne fungovanie zariadenia vykurovacieho bodu určuje hospodárne využitie tepla dodávaného spotrebiteľovi aj samotného chladiaceho média. Vykurovacie miesto je zákonnou hranicou, z čoho vyplýva potreba vybaviť ho súborom kontrolných a meracích prístrojov, ktoré umožňujú určiť vzájomnú zodpovednosť strán. Usporiadanie a vybavenie vykurovacích miest musia byť určené nielen v súlade s technickými charakteristikami systémov miestnej spotreby tepla, ale nevyhnutne aj s charakteristikami vonkajšej vykurovacej siete, jej prevádzkovým režimom a zdrojom tepla.

Časť 2 rozoberá schémy pripojenia pre všetky tri hlavné typy lokálnych systémov. Boli posudzované oddelene, t.j. verilo sa, že sú pripojené k spoločnému kolektoru, ktorého tlak chladiva je konštantný a nezávisí od prietoku. Celkový prietok chladiacej kvapaliny v kolektore v tomto prípade rovná súčtu výdavky v pobočkách.

Vykurovacie body však nie sú pripojené k rozdeľovaču zdroja tepla, ale k vykurovacej sieti a v tomto prípade zmena prietoku chladiacej kvapaliny v jednom zo systémov nevyhnutne ovplyvní prietok chladiva v druhom.

Obr.4.35. Prietokové diagramy chladiacej kvapaliny:

A - pri pripájaní spotrebiteľov priamo ku kolektoru zdroja tepla; b - pri pripájaní spotrebiteľov k vykurovacej sieti

Na obr. 4.35 je graficky znázornená zmena prietokov chladiacej kvapaliny v oboch prípadoch: v diagrame na obr. 4,35, A systémy vykurovania a zásobovania teplou vodou sú napojené na kolektory zdroja tepla samostatne, v schéme na obr. 4.35,b rovnaké systémy (a s rovnakým vypočítaným prietokom chladiacej kvapaliny) sú pripojené k vonkajšej vykurovacej sieti, ktorá má značné tlakové straty. Ak sa v prvom prípade celkový prietok chladiacej kvapaliny zvýši synchrónne s prietokom teplej vody (režimy ja, II, III), potom v druhej síce dochádza k zvýšeniu spotreby chladiacej kvapaliny, ale zároveň automaticky klesá spotreba kúrenia, v dôsledku čoho sa celková spotreba chladiacej kvapaliny (v r. v tomto príklade) je pri aplikácii diagramu na obr. 4.35, b 80 % prietoku pri aplikácii schémy na obr. 4,35, a. Stupeň zníženia spotreby vody určuje pomer dostupných tlakov: čím väčší pomer, tým väčšie zníženie celkovej spotreby.

Kufrové vykurovacie siete sú navrhnuté pre priemerné denné tepelné zaťaženie, čo výrazne znižuje ich priemery a následne aj náklady na finančné prostriedky a kov. Pri použití harmonogramov zvýšenej teploty vody v sieťach je možné ďalej znížiť vypočítaný prietok vody vo vykurovacej sieti a vypočítať jej priemery len pre zaťaženie vykurovania a prívodu ventilácie.

Maximálnu dodávku teplej vody je možné pokryť pomocou teplovodných akumulátorov alebo využitím akumulačnej kapacity vykurovaných objektov. Keďže používanie batérií nevyhnutne spôsobuje dodatočné kapitálové a prevádzkové náklady, ich použitie je stále obmedzené. Napriek tomu v niektorých prípadoch môže byť použitie veľkých batérií v sieťach a na skupinových vykurovacích bodoch (GTS) efektívne.

Pri využívaní akumulačnej kapacity vykurovaných objektov dochádza ku kolísaniu teploty vzduchu v miestnostiach (bytoch). Je potrebné, aby tieto výkyvy neprekročili povolenú hranicu, ktorá môže byť napríklad +0,5°C. Teplotný režim priestorov je určený množstvom faktorov, a preto je ťažké ho vypočítať. Najspoľahlivejšie v v tomto prípade je experimentálna metóda. V podmienkach stredná zóna RF dlhodobá prevádzka ukazuje možnosť využitia tohto spôsobu maximálneho pokrytia pre veľkú väčšinu vyťažených obytné budovy.

Samotné využitie akumulačnej kapacity vykurovaných (hlavne obytných) budov sa začalo objavením prvých ohrievačov teplej vody v tepelných sieťach. Takže, nastavenie bodu tepla na paralelný obvod Ohrievače teplej vody boli zapnuté (obr. 4.36) tak, že počas hodín maximálneho odberu vody nebola časť sieťovej vody dodávaná do vykurovacieho systému. Vykurovacie body s otvoreným prívodom vody fungujú na rovnakom princípe. Pri otvorenom aj uzavretom systéme zásobovania teplom nastáva najväčšie zníženie prietoku vo vykurovacom systéme pri teplote vody v sieti 70 °C (60 °C) a najmenšie (nula) pri 150 °C.

Ryža. 4.36. Schéma vykurovacieho bodu obytného domu s paralelným pripojením ohrievača teplej vody:

1 - ohrievač teplej vody; 2 - výťah; 3 4 - obehové čerpadlo; 5 - regulátor teploty zo snímača vonkajšia teplota vzduchu

Možnosť organizovaného a vopred vypočítaného využitia akumulačnej kapacity obytných budov je realizovaná v schéme vykurovacieho miesta s takzvaným predspínaným ohrievačom teplej vody (obr. 4.37).

Ryža. 4.37. Schéma vykurovacieho bodu pre bytový dom s vopred pripojeným ohrievačom teplej vody:

1 - ohrievač; 2 - výťah; 3 - regulátor teploty vody; 4 - regulátor prietoku; 5 - obehové čerpadlo

Výhodou predpripojeného okruhu je možnosť prevádzky vykurovacieho bodu bytového domu (s rozvrh vykurovania vo vykurovacej sieti). konštantný prietok chladiaca kvapalina počas celej vykurovacej sezóny, vďaka čomu je hydraulický režim vykurovacej siete stabilný.

Pri absencii automatickej regulácie vo vykurovacích bodoch bola stabilita hydraulického režimu presvedčivým argumentom v prospech použitia dvojstupňového sekvenčného okruhu na zapínanie ohrievačov teplej vody. Možnosti využitia tohto okruhu (obr. 4.38) oproti predpripojenému sa zväčšujú z dôvodu pokrytia určitého podielu zaťaženia dodávky teplej vody využitím tepla. vratná voda. Použitie tejto schémy je však spojené najmä so zavedením takzvaného harmonogramu zvýšenej teploty do vykurovacích sietí, pomocou ktorého sa dosiahne približná stálosť prietokov chladiacej kvapaliny v bode vykurovania (napríklad pre obytnú budovu) možno dosiahnuť.

Ryža. 4.38. Schéma vykurovacieho bodu pre obytný dom s dvojstupňovým sekvenčné pripojenie ohrievače teplej vody:

1,2 - 3 - výťah; 4 - regulátor teploty vody; 5 - regulátor prietoku; 6 - prepojka na prepnutie na zmiešaný okruh; 7 - obehové čerpadlo; 8 - miešacie čerpadlo

Ako v okruhu s predhrievačom, tak aj v dvojstupňová schéma pri postupnom zaraďovaní ohrievačov existuje úzka súvislosť medzi uvoľňovaním tepla na vykurovanie a zásobovaním teplou vodou, pričom prednosť sa zvyčajne dáva druhému.

Univerzálnejšia je v tomto ohľade dvojstupňová zmiešaná schéma (obr. 4.39), ktorú je možné použiť pri normálnom aj zvýšenom rozvrhu vykurovania a pre všetkých spotrebiteľov bez ohľadu na pomer dodávky teplej vody a vykurovacej záťaže. Povinným prvkom oboch schém sú zmiešavacie čerpadlá.

Ryža. 4.39. Schéma vykurovacieho bodu obytného domu s dvojstupňovou zmiešanou aktiváciou ohrievačov teplej vody:

1,2 - ohrievače prvého a druhého stupňa; 3 - výťah; 4 - regulátor teploty vody; 5 - obehové čerpadlo; 6 - miešacie čerpadlo; 7 - regulátor teploty

Minimálna teplota dodávanej vody vo vykurovacej sieti so zmiešaným tepelným zaťažením je cca 70 °C, čo si vyžaduje obmedzenie dodávky vykurovacej kvapaliny v období vysokých vonkajších teplôt. V podmienkach centrálnej zóny Ruskej federácie sú tieto obdobia pomerne dlhé (až 1000 hodín a viac) a nadmerná spotreba tepla na vykurovanie (vzhľadom na ročnú) môže v dôsledku toho dosiahnuť až 3 %, resp. viac. Pretože moderné systémy vykurovacie sústavy sú dosť citlivé na zmeny teplotno-hydraulických podmienok, preto, aby sa predišlo nadmernej spotrebe tepla a zachovali sa normálne hygienické podmienky vo vykurovaných miestnostiach, je potrebné všetky uvedené schémy vykurovacích bodov doplniť o zariadenia na reguláciu teploty vstupujúcej vody. vykurovacieho systému inštaláciou zmiešavacieho čerpadla, ktoré sa zvyčajne používa v skupinových vykurovacích bodoch. V lokálnych vykurovacích bodoch, pri absencii tichých čerpadiel, výťah s nastaviteľná tryska. Malo by sa vziať do úvahy, že takéto riešenie je neprijateľné s dvojstupňovým sekvenčný obvod. Pri pripájaní vykurovacích systémov cez ohrievače nie je potrebné inštalovať zmiešavacie čerpadlá, pretože ich úlohu v tomto prípade zohrávajú obehové čerpadlá, ktoré zabezpečujú konštantný prietok vody vo vykurovacej sieti.

Pri navrhovaní okruhov vykurovacích bodov v obytných štvrtiach s uzavretým systémom zásobovania teplom je hlavnou otázkou výber schémy pripojenia ohrievačov teplej vody. Zvolená schéma určuje odhadované prietoky chladiacej kvapaliny, režim riadenia atď.

Výber schémy pripojenia je primárne určený prijatým teplotným režimom vykurovacej siete. Keď vykurovacia sieť funguje podľa plánu vykurovania, výber schémy pripojenia by sa mal vykonať na základe technického a ekonomického výpočtu - porovnaním paralelných a zmiešaných schém.

Zmiešaný okruh môže poskytnúť viac nízka teplota vratná voda ako celok z vykurovacieho bodu v porovnaní s paralelnou vodou, čo okrem zníženia predpokladanej spotreby vody pre vykurovaciu sieť zabezpečuje ekonomickejšiu výrobu elektriny na KVET. Na základe toho sa v projekčnej praxi pre dodávku tepla z tepelných elektrární (ako aj pri spoločnej prevádzke kotolní s tepelnými elektrárňami) uprednostňuje zmiešaná schéma rozpisu teplôt vykurovania. Pri krátkych vykurovacích sieťach z kotolní (a teda relatívne lacných) môžu byť výsledky technického a ekonomického porovnania odlišné, teda v prospech použitia jednoduchšej schémy.

Pri zvýšenom teplotnom rozvrhu v uzavretých systémoch zásobovania teplom môže byť schéma pripojenia zmiešaná alebo sekvenčná dvojstupňová.

Porovnanie uskutočnené rôznymi organizáciami pomocou príkladov automatizácie miest ústredného kúrenia ukazuje, že obe schémy za podmienok normálna prevádzka zdroje zásobovania teplom sú približne rovnako hospodárne.

Malou výhodou sekvenčného okruhu je možnosť prevádzky bez zmiešavacieho čerpadla počas 75% trvania vykurovacej sezóny, čo predtým dávalo určité opodstatnenie pre opustenie čerpadiel; so zmiešaným okruhom musí čerpadlo pracovať celú sezónu.

Výhodou zmiešaného okruhu je schopnosť úplne automaticky vypnúť vykurovacie systémy, čo nie je možné dosiahnuť v sekvenčnom okruhu, pretože voda z ohrievača druhého stupňa vstupuje do vykurovacieho systému. Obe tieto okolnosti nie sú rozhodujúce. Dôležitým ukazovateľom schém je ich výkonnosť v kritických situáciách.

Takýmito situáciami môže byť zníženie teploty vody v tepelnej elektrárni oproti plánu (napríklad v dôsledku dočasného nedostatku paliva) alebo poškodenie jednej z častí hlavnej vykurovacej siete v prítomnosti nadbytočných prepojok.

V prvom prípade môžu obvody reagovať približne rovnako, v druhom - inak. Je tu možnosť 100% spotrebiteľskej rezervácie do t = –15 °C bez zväčšenia priemerov vykurovacích rozvodov a prepojok medzi nimi. Aby sa to dosiahlo, keď sa zníži dodávka chladiacej kvapaliny do tepelnej elektrárne, súčasne sa zodpovedajúcim spôsobom zvýši teplota dodávanej vody. Automatizované zmiešané okruhy (s povinnou prítomnosťou zmiešavacích čerpadiel) na to zareagujú znížením spotreby sieťovej vody, čo zabezpečí obnovenie normálnych hydraulických pomerov v celej sieti. Takáto kompenzácia jedného parametra druhým je užitočná v iných prípadoch, pretože umožňuje v rámci určitých limitov vykonávať napr. renovačné práce na vykurovacej sieti v vykurovacej sezóny, ako aj lokalizovať známe nezrovnalosti v teplote dodávanej vody spotrebiteľom nachádzajúcich sa v rôznych vzdialenostiach od tepelnej elektrárne.

Ak automatizácia regulácie okruhov so sekvenčným zapínaním ohrievačov teplej vody zabezpečuje konštantný prietok chladiacej kvapaliny z vykurovacej siete, je v tomto prípade vylúčená možnosť kompenzácie prietoku chladiacej kvapaliny jej teplotou. Nie je potrebné preukazovať realizovateľnosť (pri návrhu, inštalácii a najmä v prevádzke) použitia jednotnej schémy zapojenia. Z tohto hľadiska má nepochybnú výhodu dvojstupňová zmiešaná schéma, ktorú je možné použiť bez ohľadu na teplotný harmonogram vo vykurovacej sieti a pomer dodávky teplej vody a vykurovacieho zaťaženia.

Ryža. 4.40. Schéma vykurovacieho bodu pre obytný dom s otvoreným vykurovacím systémom:

1 - regulátor teploty vody (mixér); 2 - výťah; 3 - spätný ventil; 4 - škrtiaca podložka

Schémy zapojenia pre obytné budovy s otvoreným systémom zásobovania teplom sú oveľa jednoduchšie ako tie, ktoré sú opísané (obr. 4.40). Ekonomickú a spoľahlivú prevádzku takýchto bodov je možné zabezpečiť len vtedy, ak existuje a spoľahlivá prevádzka automatický regulátor teploty vody, manuálne prepínanie spotrebiteľov k zásobovaniu resp spätná linka neposkytuje požadovanú teplotu vody. Okrem toho systém zásobovania horúcou vodou, pripojený k prívodnému vedeniu a odpojený od spätného vedenia, pracuje pod tlakom prívodného tepelného potrubia. Vyššie uvedené úvahy týkajúce sa výberu schém vykurovacích bodov platia rovnako pre lokálne vykurovacie body (MTP) v budovách, ako aj pre skupinové, ktoré môžu zabezpečiť dodávku tepla pre celé mikrooblasti.

Čím väčší je výkon zdroja tepla a akčný rádius vykurovacích sietí, tým by sa mali stať zásadne zložitejšie schémy MTP, pretože sa zvyšujú absolútne tlaky, hydraulický režim sa stáva zložitejším a začínajú ich ovplyvňovať oneskorenia dopravy. V schémach MTP je teda potrebné používať čerpadlá, ochranné zariadenia a komplexné automatické riadiace zariadenia. To všetko nielen predražuje výstavbu MTP, ale komplikuje aj ich údržbu. Najracionálnejším spôsobom, ako zjednodušiť schémy MTP, je výstavba skupinových vykurovacích bodov (vo forme GTP), v ktorých by mali byť umiestnené ďalšie komplexné zariadenia a nástroje. Táto metóda je najvhodnejšia v obytných štvrtiach, v ktorých sú charakteristiky vykurovacích systémov a systémov zásobovania teplou vodou, a teda aj schémy MTP rovnakého typu.

Tepelný bod (TP)- súbor zariadení umiestnených v samostatnej miestnosti, pozostávajúci z prvkov tepelných elektrární, ktoré zabezpečujú napojenie týchto zariadení na tepelnú sieť, ich prevádzkyschopnosť, riadenie režimov spotreby tepla, transformáciu, reguláciu parametrov chladiacej kvapaliny a rozvod chladiacej kvapaliny druh spotreby.

Účel vykurovacích bodov:

• transformácia typu chladiacej kvapaliny alebo jej parametrov;
• kontrola parametrov chladiacej kvapaliny;
• zohľadnenie tepelnej záťaže, prietoku chladiacej kvapaliny a kondenzátu;
• regulácia prietoku a distribúcie chladiva cez systémy spotreby tepla (cez rozvodné siete v staniciach ústredného kúrenia alebo priamo do vykurovacích a vykurovacích systémov);
• ochrana miestnych systémov pred núdzovým zvýšením parametrov chladiacej kvapaliny;
• plnenie a dopĺňanie systémov spotreby tepla;
• zber, chladenie, vracanie kondenzátu a kontrola kvality;
• akumulácia tepla;
• úprava vody pre systémy zásobovania teplou vodou.

Vo vykurovacom bode je možné v závislosti od jeho účelu a miestnych podmienok vykonávať všetky uvedené činnosti alebo len ich časť. Vo všetkých vykurovacích bodoch by mali byť k dispozícii zariadenia na monitorovanie parametrov chladiacej kvapaliny a meranie spotreby tepla.

Vstupné zariadenie ITP je povinné pre každú budovu bez ohľadu na prítomnosť ústredného kúrenia, pričom ITP zabezpečuje len tie opatrenia, ktoré sú potrebné na pripojenie danej budovy a nie sú zabezpečené v mieste ústredného kúrenia.

V uzavretých a otvorené systémy zásobovanie teplom, nutnosť inštalácie staníc ústredného kúrenia pre bytové a verejné budovy musia byť odôvodnené technickými a ekonomickými výpočtami.

Typy vykurovacích bodov

TP sa líšia počtom a typom k nim pripojených systémov spotreby tepla, individuálnych charakteristík ktoré sú určené tepelný diagram a charakteristikami zariadenia trafostanice, ako aj typom inštalácie a vlastnosťami umiestnenia zariadenia v priestoroch trafostanice.

Rozlišujú sa tieto typy vykurovacích bodov:

• . Používa sa na obsluhu jedného spotrebiteľa (budova alebo jej časti). Spravidla sa nachádza v suteréne alebo technickej miestnosti budovy, avšak vzhľadom na vlastnosti obsluhovanej budovy môže byť umiestnená v samostatnej konštrukcii.
• Ústredné kúrenie (CZT). Používa sa na obsluhu skupiny spotrebiteľov (budovy, priemyselné zariadenia). Častejšie sa nachádza v samostatnej budove, ale môže byť umiestnená v suteréne alebo technickej miestnosti jednej z budov.
• . Vyrába sa v továrni a dodáva sa na inštaláciu vo forme hotových blokov. Môže pozostávať z jedného alebo viacerých blokov. Blokové zariadenie je namontované veľmi kompaktne, zvyčajne na jednom ráme. Zvyčajne sa používa, keď je potrebné ušetriť miesto v stiesnených podmienkach. Na základe povahy a počtu pripojených spotrebičov možno BTP klasifikovať buď ako ITP alebo ako rozvodňa ústredného kúrenia.

Centrálne a samostatné vykurovacie body

Ústredný vykurovací bod (CHS) umožňuje sústrediť všetky najdrahšie zariadenia, ktoré si vyžadujú systematický a kvalifikovaný dozor, do pohodlnej obsluhy samostatných objektov a vďaka tomu výrazne zjednodušiť následné samostatné vykurovacie telesá (VVZ) v objektoch. Verejné budovy nachádzajúce sa v obytných štvrtiach - školy, detské ústavy - musia mať nezávislé ITP vybavené regulátormi. Centrá ústredného kúrenia by mali byť umiestnené na hraniciach mikroštvrtí (blokov) medzi diaľnicami, distribučných sietí a štvrťročne.

Pri vodnom chladiacom médiu tvoria výbavu vykurovacích miest obehové (sieťové) čerpadlá, výmenníky tepla voda-voda, zásobníky teplej vody, posilňovacie čerpadlá, zariadenia na reguláciu a monitorovanie parametrov chladiva, nástroje a zariadenia na ochranu pred koróziou a tvorbou vodného kameňa miestnych inštalácie teplej vody, zariadenia na účtovanie spotreby tepla, ako aj automatické zariadenia regulovať dodávku tepla a udržiavať špecifikované parametre chladiacej kvapaliny v účastníckych inštaláciách.

Schematický diagram vykurovacieho bodu

Schéma vykurovacieho bodu závisí na jednej strane od vlastností odberateľov tepelnej energie obsluhovanej vykurovacím bodom, na druhej strane od vlastností zdroja zásobujúceho stanicu tepelnej energie tepelnou energiou. Ďalej za najbežnejší považujeme TP s uzavretým systémom zásobovania teplou vodou a nezávislým pripojovacím okruhom pre vykurovací systém.

Chladivo vstupujúce do TP cez prívodné potrubie tepelného vstupu odovzdáva svoje teplo v ohrievačoch systémov zásobovania teplou vodou a vykurovacích systémov a tiež vstupuje do spotrebiteľského ventilačného systému, po ktorom sa vracia do spätného potrubia tepelného vstupu a vracia sa späť cez hlavné siete do podniku vyrábajúceho teplo na opätovné použitie. Spotrebiteľ môže spotrebovať časť chladiacej kvapaliny. Na doplnenie strát v primárnych vykurovacích sieťach v kotolniach a tepelných elektrárňach existujú doplňovacie systémy, pre ktoré sú zdrojom chladiva systémy úpravy vody týchto podnikov.

Voda z vodovodu vstupujúca do TP prechádza cez čerpadlá studenej vody, po ktorých sa časť studenej vody posiela spotrebiteľom a druhá časť sa ohrieva v ohrievači TÚV prvého stupňa a vstupuje do cirkulačného okruhu systému TÚV. V cirkulačnom okruhu sa voda pomocou obehových čerpadiel prívodu teplej vody pohybuje v kruhu od vykurovacej stanice k spotrebiteľom a späť a spotrebitelia odoberajú vodu z okruhu podľa potreby. Ako voda cirkuluje okruhom, postupne uvoľňuje svoje teplo a pre udržanie teploty vody na danej úrovni sa neustále ohrieva v druhom stupni ohrievača TÚV.

Vykurovací systém tiež predstavuje uzavretú slučku, cez ktorú sa chladivo pohybuje pomocou obehových čerpadiel kúrenia z vykurovacích staníc do vykurovacieho systému budovy a späť. Počas prevádzky môže dôjsť k úniku chladiacej kvapaliny z okruhu vykurovacieho systému. Na vyrovnanie strát sa používa systém dobíjania vykurovacieho bodu, ktorý ako zdroj chladiva využíva primárne vykurovacie siete.

Vykurovacie miesta priemyselných podnikov

Priemyselný podnik by ho spravidla mal mať ústredné kúrenie (CHS) na registráciu, účtovanie a distribúciu chladiacej kvapaliny prijatej z vykurovacej siete. Množstvo a umiestnenie sekundárne (obchodné) vykurovacie body (ITP) určuje veľkosť a vzájomné rozmiestnenie jednotlivých dielní podniku. Stredisko ústredného kúrenia podniku musí byť umiestnené v samostatnej miestnosti; na veľké podniky, najmä pri príjme okrem horúcej vody aj pary, v samostatnej budove.

Podnik môže mať dielne s homogénnou vnútornou výrobou tepla ( špecifická hmotnosť v celkovej záťaži) a s rôznymi. V prvom prípade je teplotný režim všetkých budov určený v mieste ústredného vykurovania, v druhom - odlišný a nastavený na mieste elektrického vykurovania. Teplotný graf pre priemyselné podniky by sa mali líšiť od domácností, podľa ktorých zvyčajne fungujú mestské vykurovacie siete. Pre fit teplotný režim vo vykurovacích bodoch podnikov by sa mali inštalovať zmiešavacie čerpadlá, ktoré, ak je povaha uvoľňovania tepla jednotná v dielňach, môžu byť inštalované v jednej rozvodni ústredného kúrenia a ak nie je jednotnosť, v individuálnej rozvodni kúrenia.

Projektovanie tepelných systémov priemyselných podnikov sa musí vykonávať s povinným využívaním druhotných energetických zdrojov, ktorými sa rozumejú:

• horúce plyny pochádzajúce z pecí;
• produktov technologických procesov(ohrievané ingoty, troska, horúci koks atď.);
• nízkoteplotné zdroje energie vo forme odpadovej pary, horúcej vody z rôznych chladiacich zariadení a priemyselného uvoľňovania tepla.

Na zásobovanie teplom sa zvyčajne využívajú energetické zdroje tretej skupiny, ktoré majú teploty od 40 do 130°C. Je lepšie ich použiť na potreby TÚV, keďže táto záťaž je celoročná.

Bod vykurovania vykurovací systém- je to miesto, kde je hlavné vedenie dodávateľa teplej vody pripojené k vykurovaciemu systému bytového domu a počíta sa aj spotrebovaná tepelná energia.

Uzly spájajúce systém so zdrojom tepelnej energie sú dvoch typov:

1. Jednookruhový;
2. Dvojokruhový.

Jednookruhové vykurovacie miesto je najbežnejším typom pripojenia spotrebiča k zdroju tepelnej energie. V tomto prípade sa pre vykurovací systém domu používa priame napojenie na prívod teplej vody.

Jednookruhový vykurovací bod má jeden charakteristický detail - jeho konštrukcia zahŕňa potrubie spájajúce priame a spätné vedenie, ktoré sa nazýva výťah. Účel výťahu vo vykurovacom systéme stojí za zváženie podrobnejšie.

Vykurovacie systémy kotla majú tri štandardné prevádzkové režimy, ktoré sa líšia teplotou chladiacej kvapaliny (priamy/spiatočný):

• 150/70;
• 130/70;
• 90–95/70.

Použitie prehriatej pary ako chladiacej kvapaliny pre vykurovací systém obytnej budovy nie je povolené. Preto ak poveternostných podmienok dodávky kotolne horúcu vodu teplote 150 °C, musí byť pred privedením do vykurovacích stúpačiek bytového domu ochladený. Na tento účel sa používa výťah, cez ktorý „spiatočka“ vstupuje do priamej linky.

Výťah sa otvára manuálne alebo elektricky (automaticky). V jeho potrubí môže byť zahrnuté dodatočné obehové čerpadlo, ale zvyčajne je toto zariadenie vyrobené zo špeciálneho tvaru - s úsekom ostrého zúženia potrubia, po ktorom dôjde k expanzii v tvare kužeľa. Vďaka tomu funguje ako vstrekovacie čerpadlo, ktoré čerpá vodu zo spätného potrubia.

Dvojokruhový vykurovací bod

V tomto prípade sa chladiace kvapaliny dvoch okruhov systému nemiešajú. Na prenos tepla z jedného okruhu do druhého sa používa výmenník tepla, zvyčajne doskový. Schéma dvojokruhového vykurovacieho bodu je uvedená nižšie.

Doskový výmenník tepla je zariadenie pozostávajúce z množstva dutých dosiek, z ktorých niektoré sa čerpá vykurovacia kvapalina a cez ostatné - ohrievaná kvapalina. Majú veľmi vysoký pomer užitočná akcia, sú spoľahlivé a nenáročné. Množstvo odvádzaného tepla sa reguluje zmenou počtu vzájomne pôsobiacich dosiek, takže nie je potrebné odoberať chladenú vodu zo spätného vedenia.

Ako vybaviť vykurovací bod

H2_2

Čísla tu označujú nasledujúce uzly a prvky:

• 1 - trojcestný ventil;
• 2 - ventil;
• 3 - zátkový ventil;
• 4, 12 - zberače bahna;
• 5 - spätný ventil;
• 6 - podložka škrtiacej klapky;
• 7 - V-fiting pre teplomer;
• 8 - teplomer;
• 9 - tlakomer;
• 10 - výťah;
• 11 - merač tepla;
• 13 - vodomer;
• 14 - regulátor prietoku vody;
• 15 - regulátor podpary;
• 16 - ventily;
• 17 - obtokové vedenie.

Inštalácia zariadení na meranie tepla

Prístrojový bod meranie tepla zahŕňa:

• Tepelné snímače (inštalované v doprednom a spätnom potrubí);
• Prietokomery;
• Kalkulačka tepla.

Zariadenia na meranie tepla sa inštalujú čo najbližšie k hraniciam rezortu, aby dodávateľ nepočítal tepelné straty nesprávnymi metódami. Najlepšie je tepelné jednotky a prietokomery mali na svojich vstupoch a výstupoch ventily alebo ventily, potom ich oprava a údržba nespôsobí ťažkosti.

Poradte! Pred prietokomerom musí byť časť potrubia bez zmeny priemerov, prídavných vložiek a zariadení na zníženie turbulencie prúdenia. Tým sa zvýši presnosť merania a zjednoduší sa prevádzka jednotky.

Tepelný počítač, ktorý prijíma údaje z teplotných snímačov a prietokomerov, je inštalovaný v samostatnej uzamknutej skrini. Moderné modely Toto zariadenie je vybavené modemami a môže sa pripojiť cez Wi-Fi a Bluetooth lokálna sieť, poskytujúci možnosť prijímať dáta na diaľku, bez osobnej návštevy meračov tepla.