Danes se vsak človek vse pogosteje sooča z vprašanjem varčevanja z energijo. Tako akuten problem se rešuje tako na državni kot na mednarodni ravni v obliki uvajanja mehanizmov programov, posebej ustvarjenih za dosego tega cilja, v življenje družbe. Ena od glavnih sestavin njihovega delovanja je ohranjanje toplote v stanovanjskih, državnih in drugih vrstah prostorov.

Vprašanje ohranjanja toplote je utemeljeno s tremi glavnimi razlogi, ki vključujejo:

• znatno zvišanje cen energije;
• zmanjšanje naravnih zalog energetskih surovin, iz katerih toplotna energija;
• pomemben negativen vpliv emisije pri zgorevanju energetskih surovin na podnebje in naravo.

Zato je ena glavnih tehničnih rešitev teh težav zunanja toplotna izolacija gradbene konstrukcije in toplovod.

Zunanja toplotna izolacija sten stavbe

Glavna naloga zunanjega toplotnoizolacijski materiali je zmanjšati toplotne izgube in vlažnost v zgradbah. Njihove najpomembnejše prednostne lastnosti so: zanesljiv učinkovito zaščito zunanji strukturni elementi zgradb in pomembno ohranitev notranjih površin njihovih prostorov. Kompetenten pristop k izbiri toplotnoizolacijskih materialov vam omogoča, da dosežete visoko raven ohranjanja toplote, tudi pri nizkih stroških.

V sodobnem gradbene tehnologije Osrednje tehnično in tehnološko sredstvo, s katerim se izvaja toplotna izolacija zunanjih sten, je mineralna volna. Ta material izdelujejo proizvajalci v obliki bombažnih plošč iz bazalta in silicijevega dioksida, ki so prevlečene z vodotesno snovjo. Glavna metoda polaganja tega toplotnoizolacijskega izdelka je njegova namestitev pod oblogo zidanje, ki vam omogoča ustvarjanje tako imenovane prezračevane plasti sten.

V gradbeništvu se uporabljajo naslednje glavne metode izolacije sten:

• toplotna izolacija s polistirensko peno način lepljenja posebne polistirenske pene ali nanašanja tekoče poliuretanske pene na zunanjo stran sten, ki je lahko z ali brez prezračevane plasti;
• toplotna izolacija z ustvarjanjem tako imenovane "mokre" vrste sten ta metoda vključuje namestitev bombažnih plošč na steno, na katere je prilepljena posebna armaturna mreža, nato pa jih prekrijete s kiti;
• zunanja toplotna izolacija sten hiše s prezračevalnim slojem, ki se uporablja za preprečevanje možnosti kondenzacije, ki poškoduje stene, material za parno zaporo in bombažne plošče z njihovo naknadno obdelavo fasadni material, skozi lesen zaboj.

Toplotna izolacija toplovodov

Nesporno je, da ne glede na to, katere metode se uporabljajo za izolacijo gradbenih konstrukcij, vendar brez toplotne izolacije toplotnih naprav, mehanizmov in cevovodov, bo vprašanje ohranjanja toplote veljalo za prazno frazo. Še posebej pomembno tehnično rešitev Takšen problem, kot je zmanjšanje toplotnih izgub, je zunanja toplotna izolacija cevovodov.

Danes eden najbolj napredne tehnologije Pri izolaciji cevovodov je potrebno izdelati posebno toplotnoizolacijsko lupino iz polistirenske pene. Premer in debelina tega izolacijski material izdelujejo proizvajalci na podlagi obstoječih dimenzij cevi in ​​po individualnih naročilih.

Učinkovitost pri zmanjševanju toplotnih izgub pri uporabi izolacijske lupine kot izolacije za cevi je dosežena z njenimi posebnimi lastnostmi:

• visoka stopnja vodoodpornosti;
• odpornost na različne vrste procesi razpadanja (glive, plesen).

Določitev strukture neobračunane porabe vode z metodo coniranja

Pregled vodovodnih in kanalizacijskih sistemov - naše izkušnje

Izgube vode v ogrevalnih omrežjih: metode za zmanjšanje količine puščanja

Izgube vode v ogrevalnih omrežjih: metode za zmanjšanje količine puščanja

Naloga zmanjševanja vodnih izgub je danes zelo nujna. Na večini obstoječih omrežij prihaja do puščanja hladilne tekočine in posledično znatnih toplotnih izgub. Posledično se poveča količina potrebne dopolnilne vode in stroški njene priprave.

Glavni vzroki puščanja:

• Uničenje cevi zaradi korozije.
• Slabo prileganje krmilnih in zapornih ventilov.
• Kršitve celovitosti cevovoda pod vplivom mehanskih obremenitev, ki nastanejo zaradi slabe kakovosti namestitve.

Za zapolnitev puščanja je potrebna energija vira toplote (dopolnilna voda se segreje na določeno temperaturo), kar vodi do nepotrebnih stroškov.

Izgube tople vode so lahko:

• nujni primeri;
• trajno.

Konstante v ogrevalnih omrežjih so odvisne od območja puščanja in tlaka. Nenamerno puščanje je povezano z razpokami cevovoda. Izgube hladno vodo(ohlajena hladilna tekočina) zaradi nesreč so precej redke. Velika večina nesreč se zgodi na dovodnih cevovodih. Skozi njih teče voda visoka temperatura pod precej visokim pritiskom.

V skladu z veljavnimi standardi pri obratovanju ogrevalnega omrežja puščanje hladilne tekočine na uro ne sme biti večje od 0,25% celotne prostornine.

Za zmanjšanje toplotnih izgub zaradi puščanja vode je potrebno redno izvajati preventivne ukrepe.

Takšni ukrepi vključujejo:

• Zaščita cevi pred elektrokemično korozijo. Za to se izvede katodna zaščita in nanesejo sredstva proti koroziji.
• Visokokakovostna obdelava vode. Za upočasnitev korozije cevovoda se zmanjša količina kisika, raztopljenega v vodi.
• Periodično ocenjevanje preostale življenjske dobe cevi. Zahvaljujoč temu je mogoče takoj prepoznati dele cevovoda, ki jih je treba zamenjati. S tem lahko bistveno zmanjšate tveganje za nesreče in posledično zmanjšate izgube vode.

Vodna bilanca ogrevalnih omrežij

V vsakem objektu, ki dobavlja toploto, se učinkovitost delovanja ugotavlja vsak mesec. Predvsem izračunavajo bilance dobavljene in oddane vode končnim porabnikom. Neuravnoteženost lahko kaže bodisi na znatna puščanja bodisi na napačne meritve ali izračune. Na primer, pri izvajanju izračunov se napaka merilnih instrumentov ne upošteva.

Če pride do velikega neravnovesja, je smiselno naročiti diagnostiko omrežja, ki bo ugotovila njegovo tehnično stanje in možnost nadaljnjega delovanja. Inženirska diagnostika je celoten kompleks del. Izvede se vizualni pregled cevovoda, ki omogoča prepoznavanje korozijskih žepov. Z ultrazvočno diagnostiko se izvajajo meritve debeline cevi.

Skrita puščanja se zaznajo s korelacijsko in akustično diagnostiko. Izvaja se tudi analiza tehnično dokumentacijo in potrebne inženirske izračune. Stranki je predstavljen zaključek, ki navaja preostali vir, tehnično stanje omrežja in priporočila.

Predložitev vašega dobrega dela v bazo znanja je preprosta. Uporabite spodnji obrazec

dobro delo na spletno mesto">

Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno dne http://www.allbest.ru

Objavljeno dne http://www.allbest.ru

Uvod

Toplotne izgube so individualna značilnost vsakega ogrevalnega omrežja in jih je treba določiti za vsako omrežje posebej. Prenos toplote od vira toplote do porabnikov v sistemih daljinsko ogrevanje povezane z izgubami toplotne energije, ki jih je mogoče razložiti s hlajenjem površine cevovodov ob stiku z okolju, s puščanjem hladilne tekočine, z delovanjem črpalk za črpanje hladilne tekočine, pa tudi z neoptimalnimi toplotnimi in hidravličnimi pogoji delovanja omrežij. V različnih govorih in publikacijah je količina toplotne izgube med transportom v obstoječih ogrevalnih omrežjih ocenjena na 15-20% toplotne energije, dobavljene iz virov. Toplotne izgube so vključene v tarife za toplotno energijo in so eden od kazalnikov energetske učinkovitosti delovanja toplotnih omrežij, zato je ugotavljanje dejanske vrednosti teh izgub pomembna praktična naloga.

Izgube energije v ogrevalnih omrežjih so neločljivo povezane z izgubo virov. V primeru puščanja se nepovratno izgubijo hladilne tekočine, ki jih je treba dopolniti pri viru toplote. Stroški priprave hladilne tekočine: materialna sredstva, prav tako energija.

Drugi izgubljeni viri so material cevovodov, njihova toplotna in hidroizolacija, ki propadejo zaradi korozije, vlage in mehanskih poškodb. V tem primeru izdelava in namestitev novih cevovodov ali obnova izolacijskih struktur zahteva znatne stroške materiala, dela in energije.

Podnebne razmere v Rusiji vnaprej določajo oskrbo s toploto kot družbeno najpomembnejši in hkrati najbolj poraben sektor gospodarstva, ki porabi približno 40% energetskih virov, ki se uporabljajo v državi, približno polovica teh virov prihaja iz sektor gospodinjstev. Po podatkih približno 72 % toplotne energije proizvedejo centralizirani viri toplote (z močjo nad 20 MW), preostalih 28 % proizvedejo decentralizirani viri, od tega 18 % avtonomni in individualni viri toplote. Hkrati se majhen del toplotne energije zagotovi z recikliranjem odpadne toplote iz tehnološke instalacije in uporabo obnovljivih virov energije. Trenutno stanje oskrbe s toploto ni mogoče oceniti kot zadovoljivo. Mnogi centralizirani viri toplote so izčrpali svoje vire. Približno 50% objektov komunalno ogrevanje in komunalna omrežja zahtevajo zamenjavo, vsaj 15 % je vgrajenih v izrednem stanju. Na vsakih 100 km toplovodnih omrežij se letno zabeleži povprečno 70 poškodb. 82 % celotne dolžine ogrevalnih omrežij zahteva remont ali zamenjavo.

Namen študije tega dela je izračunati učinkovitost toplotne izolacije in prihranke toplotne energije pri obnovi poškodovane izolacije toplovoda na primeru toplovodnega omrežja v mestu Shatura.

Raziskovalni cilji:

1. Študija regulativnih dokumentov;

2. Analiza in sinteza proučevanih materialov;

3. Izračun učinkovitosti toplotne izolacije.

4. Primerjava toplotnih izgub po neizoliranih toplovodih s toplotnim omrežjem s predizoliranimi cevmi.

1. Sistemi za transport in distribucijo toplotne energije

Prevoz toplotne energije poteka v skoraj vseh panogah in v kompleksu stanovanjskih in komunalnih storitev.

Toplota se od vira do porabnikov prenaša s toplotnimi sistemi, ki vključujejo vir, toplovodno omrežje in porabnike. Sistem za oskrbo s toploto - celota tehnične naprave, enote in podsistemi, ki zagotavljajo pripravo hladilne tekočine, njen transport in distribucijo v skladu s potrebo po toploti med posameznimi porabniki za ogrevanje, prezračevanje, oskrbo s toplo vodo in oskrbo s procesno toploto.

Glede na lokacijo vira toplote glede na porabnike se sistemi za oskrbo s toploto delijo na decentralizirane in centralizirane.

IN decentralizirani sistemi Toplotni vir in toplotni sprejemniki porabnikov so bodisi združeni v eni enoti bodisi postavljeni tako blizu, da se lahko prenos toplote od vira do toplotnih sprejemnikov izvaja praktično brez vmesne povezave - ogrevalnega omrežja.

Sistemi decentralizirana oskrba s toploto delimo na individualne in lokalne.

IN posamezne sisteme Oskrba s toploto za vsak prostor (delavnica, soba, stanovanje) je zagotovljena iz ločenega vira. Takšni sistemi vključujejo zlasti peč in ogrevanje stanovanja. V lokalnih sistemih je oskrba s toploto vsake stavbe zagotovljena iz ločenega vira toplote, običajno iz lokalne ali individualne kotlovnice. Ta sistem zlasti vključuje t.i centralno ogrevanje zgradbe.

Niz naprav, namenjenih za pripravo, transport in uporabo hladilne tekočine, predstavlja centraliziran sistem oskrbe s toploto. V centraliziranih sistemih za oskrbo s toploto so vir toplote in sprejemniki toplote porabnikov nameščeni ločeno, pogosto na precejšnji razdalji, zato se toplota od vira do porabnikov prenaša skozi ogrevalna omrežja.

Glede na stopnjo centralizacije lahko sisteme daljinskega ogrevanja razdelimo v naslednje štiri skupine:

§ skupina - oskrba s toploto iz enega vira v skupino stavb;

§ okrožje - oskrba s toploto iz enega vira v več skupin stavb (okraj);

§ mestna - oskrba s toploto iz enega vira na več območij;

§ medkrajevna - oskrba s toploto iz enega vira v več mest.

Odvisno od faznega stanja hladilne tekočine ogrevalna omrežja razdeljen na vodo in paro. Vodovodna omrežja se uporabljajo za oskrbo stavb s toploto in za pokrivanje nizko potencialnih industrijskih procesnih obremenitev. Parna omrežja se uporabljajo tudi za zagotavljanje visoko potencialnih industrijskih procesnih obremenitev.

Praksa oskrbe s toploto je pokazala številne prednosti vode kot hladilnega sredstva v primerjavi s paro, in sicer:

Sposobnost prenosa toplote na velike razdalje brez velikih izgub temperaturnega potenciala in s tem možnost bolj ekonomične soproizvodnje toplote in električne energije v termoelektrarnah;

Priročnost centralne kvalitativne in kvantitativne regulacije oskrbe s toploto pri njenem viru;

Enostavnost priključitve večine naročniških sistemov na ogrevalna omrežja;

Ohranjanje vsega kondenzata ogrevalne pare v termoelektrarnah v enotah za ogrevanje vode.

Para pa ima naslednje prednosti pred vodo: oskrba s toploto izolacija toplota

Širše možnosti za uporabo kot hladilno sredstvo (večja vsestranskost);

Nizka gostota in nepomembnost ustvarjenega hidrostatični tlak v cevovodih tudi z najbolj neugodnim terenom na območjih oskrbe s toploto;

Enostavnost odkrivanja in odpravljanja nesreč v omrežjih, saj para vedno pride na površje zemlje, varilna dela v primeru nesreč pa se lahko izvedejo takoj po izklopu pare;

Ni porabe električne energije za prenos pare, saj se naročniku dovaja pod tlakom v uparjalnikih na viru toplote, poraba energije za povratek kondenzata pa je zelo zanemarljiva v primerjavi s porabo energije za črpanje vode v toplovodnih omrežjih.

2. Toplotne izgube v ogrevalnih omrežjih

Po zbirnih podatkih o objektih za oskrbo s toploto v 89 regijah Ruska federacija, skupna dolžina ogrevalnih omrežij v dvocevnem smislu znaša približno 183.300 km. Povprečni proces obrabe je ocenjen na 60-70%.

Glavni kazalniki energetske učinkovitosti ogrevalnih omrežij so spodaj navedene vrednosti.

Specifična poraba omrežne vode na enoto priključne toplotne obremenitve.

Specifična poraba električna energija za transport hladilne tekočine.

Razlika v temperaturi omrežne vode v dovodnem in povratnem vodu ali temperatura omrežne vode v povratni cevovod odvisno od temperature omrežne vode v dovodnem vodu po temperaturnem razporedu.

Izguba toplotne energije zaradi prenosa toplote, izolacije in puščanja omrežne vode.

Izguba omrežne vode.

Te kazalnike je treba določiti s projektom ogrevalnega omrežja, vnesti v potni list ogrevalnega omrežja in preveriti med energetskim pregledom.

Spodaj v tabeli 1 so rezultati izračunov letnih standardnih in presežnih izgub toplotne energije in goriva pri povprečnih temperaturah hladilne tekočine-vode v dovodnih in povratnih cevovodih med ogrevalna sezona 90 in 50C.

Tabela 1

Spodaj v tabeli 2 so rezultati izračunov stroškov električne energije, goriva in sredstev za črpanje hladilne tekočine na virih in v toplotnih omrežjih.

Tabela 2

Toplotne izgube v glavnem in distribucijskem omrežju se bistveno razlikujejo. Tehnično stanje Hrbtenična omrežja so običajno veliko boljša. Poleg tega je skupna površina glavnih omrežij, po katerih se izgublja toplotna energija, bistveno manjša od površine veliko bolj razvejanih in razširjenih omrežij. distribucijska omrežja. Zato predstavljajo magistralna omrežja nekajkrat manjši delež toplotnih izgub v primerjavi z distribucijskimi omrežji.

3. Ukrepi za zmanjšanje toplotnih izgub

Progresivne tehnologije.

Progresivne tehnologije omogočajo povečanje trajnosti ogrevalnih omrežij, povečanje njihove zanesljivosti in hkrati povečanje učinkovitosti prenosa toplote.

Spodaj je kratek opis takšne tehnologije.

1) Brezkanalna montaža toplovodnih cevi tipa "cev v cevi" z izolacijo iz poliuretanske pene v polietilenski ovojnici in sistemom za nadzor vlage v izolaciji.

Takšni toplovodi omogočajo 80-odstotno odpravo možnosti poškodb cevovodov zaradi zunanje korozije, zmanjšajo toplotne izgube skozi izolacijo za 2-3 krat, zmanjšajo obratovalne stroške za vzdrževanje toplovoda, skrajšajo čas gradnje za 2-3 krat, zmanjšajo kapitalski stroški za 1,2-krat polaganje toplovoda v primerjavi s polaganjem kanalov. Izolacija iz poliuretanske pene je zasnovana za dolgotrajno izpostavljenost temperaturam hladilne tekočine do 130°C in kratkotrajno največjo izpostavljenost temperaturam do 150°C. Predpogoj zanesljivo in nemoteno delovanje cevovodov ogrevalnega omrežja - prisotnost izolacijskega sistema operativno-daljinskega nadzora (ODC). Ta sistem omogoča nadzor nad kakovostjo namestitve in varjenja jekleni cevovod, tovarniška izolacija, izolacijska dela. Sistem obsega: signalne bakrene vodnike vgrajene v vse elemente ogrevalnega omrežja; terminali ob progi in na kontrolnih točkah (centralna toplotna postaja, kotlovnica); nadzorne naprave: prenosne za periodično in stacionarne za kontinuiran nadzor. Sistem temelji na merjenju prevodnosti toplotnoizolacijskega sloja, ki se spreminja s spremembo vlažnosti. Spremljanje stanja UEC med delovanjem cevovoda se izvaja z detektorjem. En detektor omogoča hkratno spremljanje dveh cevi do 5 km vsaka. Natančno lokacijo poškodovanega območja določimo s prenosnim lokatorjem. En lokator vam omogoča, da določite lokacijo napake na razdalji do 2 km od njene priključne točke. Življenjska doba ogrevalnih omrežij z izolacijo iz poliuretanske pene je predvidena 30 let.

2) Raztezni spoji z mehom, za razliko od razteznih spojev polnilne škatle, zagotavljajo popolno tesnost kompenzacijske naprave, zmanjšati obratovalne stroške. Zanesljive dilatacijske spoje z mehom proizvaja Metalkomp JSC za vse premere cevovodov za brezkanalne, kanalske, zemeljske in nadzemne instalacije. Uporaba dilatacijskih spojev z mehom v Mosenergo JSC, nameščenih na glavnih cevovodih s premerom od 300 do 1400 mm v količini več kot 2000 kosov, je omogočila zmanjšanje specifičnih puščanj vode s 3,52 l / m 3 h leta 1994 na 2,43. l/m 3 ure leta 1999

3) Žoga zaporni ventili povečana gostota, kroglični zapiralni in regulacijski ventili s hidravličnim pogonom, ki se uporabljajo kot "rezalni" ventili, lahko izboljšajo značilnosti delovanja okovje in korenito spremeniti obstoječe sheme zaščita ogrevalnih sistemov pred zvišanjem tlaka.

4) Uvedba novih shem za regulacijo delovanja črpališč z uporabo frekvenčnih pogonov, uporaba zaščitnih shem pred zvišanjem tlaka v povratnem vodu, ko je črpalna postaja ustavljena, lahko bistveno izboljša zanesljivost delovanja opreme in zmanjša energijo porabo med obratovanjem teh postaj.

5) Prezračevanje kanalov in komor je namenjeno zmanjšanju toplotnih izgub z izolacijo toplovodnih cevi, ki je ena izmed najpomembnejše naloge delovanje ogrevalnih omrežij. Eden od razlogov za povečane toplotne izgube z izolacijo podzemnega toplovoda je njegova vlažnost. Za zmanjšanje vlažnosti in zmanjšanje toplotnih izgub je potrebno prezračevanje kanalov in komor, kar omogoča vzdrževanje vlažnosti toplotne izolacije na ravni, ki zagotavlja minimalno toplotne izgube.

6) Približno tretjina poškodb ogrevalnih omrežij je posledica notranjih korozijskih procesov. Tudi skladnost s standardno vrednostjo puščanja v ogrevalnih omrežjih, ki je enaka 0,25% prostornine vseh cevovodov, kar je 30.000 t / h, vodi do potrebe po strogem nadzoru kakovosti dopolnilne vode.

Glavni parameter, na katerega lahko vplivamo, je pH vrednost.

Zvišanje pH vrednosti dovodne vode je zanesljiv način za boj proti notranji koroziji, če se ohrani normalna vsebnost kisika v vodi. Visoka stopnja zaščito cevovodov pri pH 9,25 določajo spremembe v lastnostih filmov železovega oksida.

Raven povišanja pH, ki zagotavlja zanesljiva zaščita cevovodov pred notranjo korozijo, bistveno odvisna od vsebnosti sulfatov in kloridov v omrežni vodi.

Večja kot je koncentracija sulfatov in kloridov v vodi, višja mora biti pH vrednost.

Eden redkih načinov za podaljšanje življenjske dobe ogrevalnih omrežij na standarden način, razen cevovodov v PPU izolaciji so protikorozijski premazi.

Toplotna izolacija cevovodov in opreme ogrevalnega omrežja se uporablja za vse vrste vgradnje, ne glede na temperaturo hladilne tekočine. Toplotnoizolacijski materiali so v neposrednem stiku z zunanje okolje, za katerega so značilna stalna nihanja temperature, vlažnosti in tlaka. Glede na to morajo toplotnoizolacijski materiali in konstrukcije izpolnjevati številne zahteve. Glede na učinkovitost in trajnost je treba pri izbiri toplotnoizolacijskih materialov in oblikovanja upoštevati metode vgradnje in pogoje delovanja, ki jih določa zunanja obremenitev toplotne izolacije, raven podtalnica, temperatura hladilne tekočine, hidravlični način delovanja ogrevalnega omrežja.

Nove vrste toplotnoizolacijskih premazov morajo imeti poleg nizke toplotne prevodnosti tudi nizko prepustnost zraka in vode ter nizko električno prevodnost, kar zmanjšuje elektrokemično korozijo materiala cevi.

večina ekonomičen pogled polaganje toplovodov ogrevalnih omrežij je nadzemno polaganje. Vendar ob upoštevanju arhitekturnih in načrtovalskih zahtev, okoljskih zahtev v naseljena območja Glavna vrsta vgradnje je podzemna vgradnja v prehodne, polprehodne in neprehodne kanale. Brezvodni toplovodi, ki so bolj ekonomični v primerjavi s polaganjem kanalov v smislu investicijskih stroškov za njihovo gradnjo, se uporabljajo v primerih, ko toplotna učinkovitost in vzdržljivost niso slabše od toplotnih cevi v neprehodnih kanalih.

Toplotna izolacija je predvidena za linearne odseke cevovodov toplovodnega omrežja, fitinge, prirobnične spoje, kompenzatorje in cevne nosilce za nadzemno, podzemno kanalsko in nekanalno postavitev.

Toplotne izgube s površine cevovodov se povečajo pri vlaženju toplotne izolacije. Vlaga pride na površino cevovodov, ko jih zalije talna in površinska voda. Drugi viri vlage pri toplotni izolaciji so naravna vlaga v tleh. Če so cevovodi položeni v kanale, lahko vlaga iz zraka kondenzira na površini stropov kanalov in v obliki kapljic pade na površino cevovodov. Za zmanjšanje vpliva kapljic na toplotna izolacija Potrebno je prezračevanje kanalov ogrevalnega omrežja. Poleg tega vlaženje toplotne izolacije prispeva k uničenju cevi zaradi korozije njihove zunanje površine, kar vodi do zmanjšanja življenjske dobe cevovodov. Zato na kovinska površina cevi so prevlečene z antikorozijskimi premazi.

Tako so glavni ukrepi za varčevanje z energijo, ki zmanjšujejo toplotne izgube s površine cevovodov:

§ Izolacija neizoliranih površin in ponovna vzpostavitev celovitosti obstoječe toplotne izolacije;

§ obnovitev celovitosti obstoječe hidroizolacije;

§ nanašanje premazov iz novih toplotnoizolacijskih materialov ali uporaba cevovodov z novimi vrstami toplotnoizolacijskih premazov;

§ izolacija prirobnic in zapornih ventilov.

Izolacija neizoliranih površin je primarni energetsko varčni ukrep, saj so toplotne izgube s površine neizoliranih cevovodov zelo velike v primerjavi z izgubami s površine izoliranih cevovodov, stroški izvedbe toplotne izolacije pa so relativno nizki.

Primerjajmo toplotne izgube zaradi neizoliranih toplotnih cevi s toplotnim omrežjem s predizoliranimi cevmi na primeru sistema oskrbe s toploto mesta Shatura.

4. Izračun učinkovitosti toplotne izolacije.

Značilnosti sistema oskrbe s toploto v Shaturi.

Oskrba s toploto za stanovanjske, upravne in industrijske zgradbe Mesto Shatura se izvaja iz toplarne GRES-5. Ogrevalno omrežje se napaja z odzračeno, kemično prečiščeno vodo.

Tlak v povratnem vodu vzdržuje regulator dopolnjevanja.

Od GRES-5 se oskrba s toploto do vseh porabnikov toplote izvaja preko dvocevnih vodnih ogrevalnih omrežij.

Vodovod je položen v prehodnih armiranobetonskih kanaletih z montažno armiranobetonsko kritino. Veje so položene v opečne in armiranobetonske kanalete z železnimi oblogami betonske plošče. Kot toplotna izolacija je bila uporabljena diatomejska zemeljska opeka, zgoraj obložena z azbestno-cementnim ometom, na čelnih delih pa z aluminijasto ploščo.

Distribucijska in četrtna omrežja so delno izolirana z obešenimi mineralna volna, ometan z azbestnim cementom.

Glavnina avtoceste je spravljena na površje.

Del avtoceste je položen na visoke in nizke podpore. Med omrežji so nameščeni mostički, ki omogočajo vzporedno oskrbo s toploto mestnih porabnikov, v primeru izrednih razmer pa omogočajo medsebojno zamenljivost.

Odškodnina temperaturni podaljški se izvaja predvsem s kompenzatorji v obliki črke U in s spreminjanjem smeri ogrevalnega voda.

Ogrevalni sistem obravnavane skupine stanovanjske zgradbe priključite na vodovodno omrežje prek odvisno vezje. Voda se uporablja kot hladilno sredstvo v ogrevalnih sistemih.

Toplotni režim ogrevalnega sistema.

Metoda, sprejeta za mestni sistem oskrbe s toploto, je ureditev kakovosti oskrbo s toploto, ki zagotavlja stalen pretok hladilno sredstvo v ogrevalnih sistemih pri spremenljivi temperaturi, odvisno od temperature zunanjega zraka.

Regulacija oskrbe s toploto mesta se izvaja po temperaturnem razporedu 150-70 C.

Učinkovitost toplotne izolacije.

Povprečna letna temperatura omrežne vode v dovodnem cevovodu:

S, obratno S.

Polaganje cevovoda nad zemljo (v kanalih).

Premer toplotnih cevi m.

Izolacija - preluknjane plošče iz mineralne volne debeline 0,07 m. Pokrivni sloj brizola v 2 slojih.

Koeficient toplotne prevodnosti glavne izolacijske plasti.

Kje za dovodno cev

Za povratno cev:

Toplotna odpornost glavna izolacijska plast za vsako cev:

Toplotna odpornost pokrivne plasti za vsako cev:

Kje je koeficient toplotne prevodnosti pokrivne plasti brizol.

Toplotna odpornost na površini prevleke za vsak cevovod:

Kje je koeficient prenosa toplote na površini premaza

Toplotna upornost vsake toplotne cevi:

Enakovredno notranje in zunanji premeri kanali so enaki:

Kje in sta površina in obseg kanala v notranjih dimenzijah; in - območje in obseg kanala v zunanjih dimenzijah.

Če upoštevamo koeficient toplotnega prehoda notranja površina kanala, izračunamo toplotni upor na površini kanala:

Toplotna upornost sten kanala pri koeficientu toplotne prevodnosti armiranobetonske stene kanala.

Skupni toplotni upor proti toplotnemu toku iz zraka v kanalu v okolje.

Temperatura zraka v kanalu je določena z izrazom:

Specifične toplotne izgube pri dovodnih in povratnih izoliranih toplotnih ceveh:

Skupne specifične toplotne izgube:

V primeru neizoliranih toplotnih cevi bo skupna toplotna upornost enaka toplotni upornosti na površini toplotne cevi:

Temperatura zraka v kanalu z neizoliranimi toplotnimi cevmi:

Specifične toplotne izgube zaradi neizoliranih toplovodnih cevi:

Skupna toplotna izguba pri neizoliranih toplovodih bo enaka toplotni izgubi pri dovodni toplovodni cevi:

Učinkovitost toplotne izolacije:

Iz dobljenih rezultatov je razvidno, da izolacija neizoliranih območij in ponovna vzpostavitev celovitosti obstoječe izolacije povzroči znatno zmanjšanje toplotnih izgub s površine cevovodov. Zato je izolacija cevovodov prednostni ukrep varčevanja z energijo.

Zaključek

Ekonomska učinkovitost sistemov daljinskega ogrevanja v sodobnih merilih poraba toplote v veliki meri odvisna od toplotne izolacije opreme in cevovodov. Toplotna izolacija služi zmanjšanju toplotnih izgub in zagotavljanju dopustna temperatura izolirana površina.

Boj za zmanjšanje transportnih toplotnih izgub v toplovodih je najpomembnejši način varčevanja z viri goriva. Dodatni stroški, povezani z nanosom toplotne izolacije in protikorozijski premazi, so razmeroma majhne in predstavljajo 5-8 % skupni stroški ogrevalna omrežja, vendar kakovostna izolacija poveča odpornost kovine proti koroziji, kar znatno podaljša življenjsko dobo cevovodov. Toplotne izgube pri izolaciji cevovodov so pri nadzemnem polaganju 10-15-krat manjše, pri podzemnem pa za 3-5-krat v primerjavi z neizoliranimi cevovodi. Toplotna izolacija izboljša delovne pogoje osebja in vam omogoča vzdrževanje visokih parametrov hladilne tekočine na veliki razdalji od vira toplote.

Izbira debeline izolacije je odvisna od tehnične in ekonomske izvedljivosti.

Literatura

1. Danilov O.L., Garyaev A.B., I.V. Jakovljev. Varčevanje z energijo v toplotni tehniki in toplotnih tehnologijah. M.: Založba MPEI, 2010.

2. Yanovsky F.B. Energetska strategija in razvoj oskrbe s toploto v Rusiji / F.B. Yanovsky, S.A. Mikhailova // Varčevanje z energijo. - 2003. - št. 6. - Str. 26-32.

3. Varfolomeev Yu.M., Kokorin O.Ya. Ogrevanje in ogrevalna omrežja. M.: INFRA-M, 2010.

4. Ivanov V.V., Vershinin L.B. Porazdelitev temperatur in toplotnih tokov v območju ogrevalnih vodov // Druga ruska nacionalna konferenca o prenosu toplote. Toplotna prevodnost, toplotna izolacija. - M., 1998. T. 7. P. 103-105.

Objavljeno na Allbest.ru

...

Podobni dokumenti

Značilnosti objektov za oskrbo s toploto. Izračun toplotnih tokov za ogrevanje, prezračevanje in oskrbo s toplo vodo. Izris grafa porabe toplote. Določitev ocenjenih pretokov hladilne tekočine v ogrevalnem omrežju. Izračun glavnega voda ogrevalnega omrežja.

tečajna naloga, dodana 14.08.2012


Določitev vrednosti toplotnih obremenitev območja in letna poraba toplina. Izbira toplotne moči vira. Hidravlični izračun ogrevalnega omrežja, izbor omrežnih in dopolnilnih črpalk. Izračun toplotnih izgub, parno omrežje, kompenzatorji in sile na nosilce.

tečajna naloga, dodana 11.7.2012


Tehnološke zahteve do konstrukcijskih rešitev za industrijske zgradbe in objekte. Ugotavljanje toplotnih izgub prašičje farme in ograje prašičev. Izračun toplotne odpornosti sten. Izbira toplotne sheme kotlovnice in sheme ogrevalnega omrežja.

tečajna naloga, dodana 24.04.2014


Značilnosti toplotne obremenitve. Opredelitev projektna temperatura zrak, poraba toplote. Hidravlični izračun ogrevalno omrežje. Izračun toplotne izolacije. Izračun in izbira opreme ogrevalna točka za eno od stavb. Varčevanje s toplotno energijo.

tečajna naloga, dodana 01.02.2016


Opredelitev pojma toplotne energije in njenih glavnih porabnikov. Vrste in značilnosti delovanja sistemov za oskrbo s toploto stavb. Izračun toplotnih izgub kot primarni dokument za reševanje problema oskrbe objekta s toploto. Toplotnoizolacijski materiali.

tečajna naloga, dodana 03.08.2011


Določanje toplotnih tokov za ogrevanje, prezračevanje in oskrbo s toplo vodo. Gradnja temperaturni grafikon regulacija ogrevalne obremenitve. Izračun kompenzatorjev in toplotne izolacije, glavnih toplovodov dvocevnega vodovodnega omrežja.

tečajna naloga, dodana 22.10.2013


Določitev največje toplotne moči kotlovnice. Povprečna urna poraba toplote za oskrbo s toplo vodo. Toplotna bilanca hladilnikov in odzračevalnika. Hidravlični izračun ogrevalnega omrežja. Porazdelitev porabe vode po površinah. Zmanjšanje hladilnih enot.

tečajna naloga, dodana 28.01.2011


Opis sistema za oskrbo s toploto. Klimatološki podatki mesta Kaluga. Določitev ocenjenih toplotnih obremenitev mestnega območja za ogrevanje, prezračevanje in oskrbo s toplo vodo. Hidravlični izračun vodnih ogrevalnih omrežij. Učinkovitost toplotne izolacije.

tečajna naloga, dodana 09.05.2015


Osnovni ukrepi za varčevanje z energijo v stanovanjskih in komunalnih storitvah. Avtomatizacija ogrevalne točke. povečanje energetske učinkovitosti tehnični sistemi zgradbe. Porazdelitev toplotnih izgub v stavbah. Porazdelitev toplotnih izgub v stavbah in hišah.

povzetek, dodan 16.09.2010


Vrste toplotne izolacije: naravne ali naravne (azbest, sljuda, pluta) in predhodno obdelani materiali. Alfa izolacija. Toplotni upor prenosa toplote skozi izoliran cevovod. Izbira učinkovite izolacije cevovoda.

Progresivne tehnologije omogočajo povečanje trajnosti ogrevalnih omrežij, povečanje njihove zanesljivosti in hkrati povečanje učinkovitosti prenosa toplote.

Spodaj je kratek opis teh tehnologij.

1) Brezkanalna montaža toplovodnih cevi tipa "cev v cevi" z izolacijo iz poliuretanske pene v polietilenski ovojnici in sistemom za nadzor vlage v izolaciji.

Takšni toplovodi omogočajo 80-odstotno odpravo možnosti poškodb cevovodov zaradi zunanje korozije, zmanjšajo toplotne izgube skozi izolacijo za 2-3 krat, zmanjšajo obratovalne stroške za vzdrževanje toplovoda, skrajšajo čas gradnje za 2-3 krat, zmanjšajo kapitalski stroški za 1,2-krat polaganje toplovoda v primerjavi s polaganjem kanalov. Izolacija iz poliuretanske pene je zasnovana za dolgotrajno izpostavljenost temperaturam hladilne tekočine do 130°C in kratkotrajno največjo izpostavljenost temperaturam do 150°C. Nujen pogoj za zanesljivo in nemoteno delovanje cevovodov toplovodnega omrežja je prisotnost izolacijskega sistema obratovalno-daljinskega nadzora (ORC). Ta sistem vam omogoča nadzor kakovosti namestitve in varjenja jeklenega cevovoda, tovarniške izolacije in dela na izolaciji čelnih spojev. Sistem obsega: signalne bakrene vodnike vgrajene v vse elemente ogrevalnega omrežja; terminali ob progi in na kontrolnih točkah (centralna toplotna postaja, kotlovnica); nadzorne naprave: prenosne za periodično in stacionarne za kontinuiran nadzor. Sistem temelji na merjenju prevodnosti toplotnoizolacijskega sloja, ki se spreminja s spremembo vlažnosti. Spremljanje stanja UEC med delovanjem cevovoda se izvaja z detektorjem. En detektor omogoča hkratno spremljanje dveh cevi do 5 km vsaka. Natančno lokacijo poškodovanega območja določimo s prenosnim lokatorjem. En lokator vam omogoča, da določite lokacijo napake na razdalji do 2 km od njene priključne točke. Življenjska doba ogrevalnih omrežij z izolacijo iz poliuretanske pene je predvidena 30 let.

• 2) Mehasti raztezni spoji za razliko od razteznih spojev tesnilne škatle zagotavljajo popolno tesnost kompenzacijskih naprav in zmanjšujejo obratovalne stroške. Zanesljive dilatacijske spoje z mehom proizvaja Metalkomp JSC za vse premere cevovodov za brezkanalne, kanalske, zemeljske in nadzemne instalacije. Uporaba dilatacijskih spojev z mehom v Mosenergo JSC, nameščenih na glavnih cevovodih s premerom od 300 do 1400 mm v količini več kot 2000 kosov, je omogočila zmanjšanje specifičnih puščanj vode s 3,52 l / m 3 h leta 1994 na 2,43. l/m 3 ure leta 1999
• 3) Kroglični zaporni ventili povečane gostote, kroglični zapiralni in regulacijski ventili s hidravličnim pogonom, ki se uporabljajo kot "rezalni" ventili, lahko izboljšajo značilnosti delovanja ventilov in korenito spremenijo obstoječe sheme za zaščito ogrevalnih sistemov pred povečanim pritisk.
• 4) Uvedba novih shem za regulacijo delovanja črpališč z uporabo frekvenčnih pogonov, uporaba zaščitnih shem pred zvišanjem tlaka v povratnem vodu, ko je črpalna postaja ustavljena, lahko bistveno izboljša zanesljivost delovanja opreme in zmanjša energijo porabo med obratovanjem teh postaj.
• 5) Prezračevanje kanalov in komor je namenjeno zmanjšanju toplotnih izgub z izolacijo toplovodov, kar je ena najpomembnejših nalog pri delovanju toplovodnih omrežij. Eden od razlogov za povečane toplotne izgube z izolacijo podzemnega toplovoda je njegova vlažnost. Za zmanjšanje vlažnosti in zmanjšanje toplotnih izgub je potrebno prezračevanje kanalov in komor, kar vam omogoča, da vzdržujete vlažnost toplotne izolacije na ravni, ki zagotavlja minimalne toplotne izgube.
• 6) Približno tretjina poškodb ogrevalnih omrežij je posledica notranjih korozijskih procesov. Tudi skladnost s standardno vrednostjo puščanja v ogrevalnih omrežjih, ki je enaka 0,25% prostornine vseh cevovodov, kar je 30.000 t / h, vodi do potrebe po strogem nadzoru kakovosti dopolnilne vode.

Glavni parameter, na katerega lahko vplivamo, je pH vrednost.

Zvišanje pH vrednosti dovodne vode je zanesljiv način za boj proti notranji koroziji, če se ohrani normalna vsebnost kisika v vodi. Visoka stopnja zaščite cevovodov pri pH 9,25 je določena s spremembami lastnosti filmov železovega oksida.

Stopnja povečanja pH, ki zagotavlja zanesljivo zaščito cevovodov pred notranjo korozijo, je v veliki meri odvisna od vsebnosti sulfatov in kloridov v omrežni vodi.

Večja kot je koncentracija sulfatov in kloridov v vodi, višja mora biti pH vrednost.

Eden redkih načinov za podaljšanje življenjske dobe ogrevalnih omrežij, položenih na standarden način, razen cevovodov v izolaciji iz poliuretanske pene, so protikorozijski premazi.

Toplotna izolacija cevovodov in opreme ogrevalnega omrežja se uporablja za vse vrste vgradnje, ne glede na temperaturo hladilne tekočine. Toplotnoizolacijski materiali so v neposrednem stiku z zunanjim okoljem, za katerega so značilna stalna nihanja temperature, vlažnosti in tlaka. Glede na to morajo toplotnoizolacijski materiali in konstrukcije izpolnjevati številne zahteve. Glede na učinkovitost in trajnost je treba pri izbiri toplotnoizolacijskih materialov in oblikovanja upoštevati načine vgradnje in pogoje delovanja, ki jih določajo zunanja obremenitev toplotne izolacije, nivo podtalnice, temperatura hladilne tekočine in hidravlični način delovanja ogrevanja. omrežje.

Nove vrste toplotnoizolacijskih premazov morajo imeti poleg nizke toplotne prevodnosti tudi nizko prepustnost zraka in vode ter nizko električno prevodnost, kar zmanjšuje elektrokemično korozijo materiala cevi.

Najbolj ekonomičen način polaganja toplovodov za ogrevalna omrežja je nadzemno polaganje. Vendar pa je ob upoštevanju arhitekturnih in načrtovalskih zahtev ter okoljskih zahtev v naseljenih območjih glavna vrsta napeljave podzemna napeljava v prehodnih, polprehodnih in neprehodnih kanalih. Brezkanalne toplotne cevi, ki so bolj ekonomične v primerjavi s polaganjem kanalov v smislu kapitalskih stroškov za njihovo gradnjo, se uporabljajo v primerih, ko po toplotni učinkovitosti in trajnosti niso slabše od toplotnih cevi v neprehodnih kanalih.

Toplotna izolacija je predvidena za linearne odseke cevovodov toplovodnega omrežja, fitinge, prirobnične spoje, kompenzatorje in cevne nosilce za nadzemno, podzemno kanalsko in nekanalno postavitev.

Toplotne izgube s površine cevovodov se povečajo pri vlaženju toplotne izolacije. Vlaga pride na površino cevovodov, ko jih zalije talna in površinska voda. Drugi viri vlage pri toplotni izolaciji so naravna vlaga v tleh. Če so cevovodi položeni v kanale, lahko vlaga iz zraka kondenzira na površini stropov kanalov in v obliki kapljic pade na površino cevovodov. Za zmanjšanje vpliva kapljic na toplotno izolacijo je potrebno prezračevanje kanalov toplovodnega omrežja. Poleg tega vlaženje toplotne izolacije prispeva k uničenju cevi zaradi korozije njihove zunanje površine, kar vodi do zmanjšanja življenjske dobe cevovodov. Zato se na kovinsko površino cevi nanesejo protikorozijski premazi.

Tako so glavni ukrepi za varčevanje z energijo, ki zmanjšujejo toplotne izgube s površine cevovodov:

• § Izolacija neizoliranih površin in ponovna vzpostavitev celovitosti obstoječe toplotne izolacije;
• § obnovitev celovitosti obstoječe hidroizolacije;
• § nanašanje premazov iz novih toplotnoizolacijskih materialov ali uporaba cevovodov z novimi vrstami toplotnoizolacijskih premazov;
• § izolacija prirobnic in zapornih ventilov.

Izolacija neizoliranih površin je primarni energetsko varčni ukrep, saj so toplotne izgube s površine neizoliranih cevovodov zelo velike v primerjavi z izgubami s površine izoliranih cevovodov, stroški izvedbe toplotne izolacije pa so relativno nizki.

Primerjajmo toplotne izgube zaradi neizoliranih toplotnih cevi s toplotnim omrežjem s predizoliranimi cevmi na primeru sistema oskrbe s toploto mesta Shatura.

Količina goriva, ki ga porabi elektroenergetski sistem, je v veliki meri odvisna od izgub toplotne in električne energije. Večje kot so te izgube, več goriva bo potrebno, če so ostale razmere enake. Zmanjšanje izgub električne energije za 1 % bo prihranilo 2,5–4 % virov goriva. Eden od načinov za pomoč pri zmanjševanju izgub toplotne in električne energije je uvedba sistemov avtomatiziranega vodenja procesov in ASKUE.

Glavni razlog za izgube toplotne energije je nizek izkoristek termoelektrarn. Trenutno je obraba elektrarn v beloruskih elektrarnah približno 60-odstotna, stopnja obnove osnovnih sredstev v energetskem sektorju pa zaostaja za stopnjo staranja predhodno zagnanih zmogljivosti. Zaradi tega je pomemben del glavne opreme že deloval datum zapadlosti delovanje. Oprema velikih termoelektrarn in državnih elektrarn v Belorusiji danes ustreza povprečni tuji ravni iz osemdesetih let prejšnjega stoletja. Izkoristek naših kondenzacijskih elektrarn pri polni obremenitvi agregatov ne presega 40 %, pri nepolni obremenitvi agregatov pa je še nižji. Pri elektrarnah, kot so termoelektrarne v ogrevalna sezona in pri polni obremenitvi agregatov je izkoristek približno 80%, v neogrevalni sezoni in pri nepolni obremenitvi pa približno 50%. Precejšen del toplote se izgubi tudi v kotlovskih enotah. Pri starejših kotlih je izkoristek okoli 75%. Pri zamenjavi z novimi, naprednejšimi kotlovnimi enotami se učinkovitost kotlovskega dela poveča na 80–85%. Vendar to bistveno ne reši problema zmanjševanja izgub toplotne energije.

Poteka tudi predelava kotlovnic v mini SPTE. Pri teh delih se uporabljajo plinske turbine, plinski batni motorji in kotli na odpadno toploto. Uporaba frekvenčnega električnega pogona se lahko bistveno poveča Toplotna učinkovitost elektrarne in kotlovnice.

Za zmanjšanje toplotnih izgub v ogrevalnih omrežjih so se začele uporabljati predizolirane cevi (PI-cevi). Zahvaljujoč njihovi uporabi se toplotne izgube zmanjšajo za približno 10-krat v primerjavi z uporabo običajnih jeklenih cevi s toplotno izolacijo 120 W/m.

Eden od načinov zmanjševanja izgub toplotne energije je tudi prehod s centraliziranega sistema oskrbe s toploto na decentraliziranega, v katerem ni odjema toplote iz termoelektrarne ali iz centralne kotlovnice po toplovodnih omrežjih.

Veliko toplote »uide« skozi stene, tla, strope, okna in vrata starih stavb in objektov. V starih opečnih stavbah so izgube približno 30%, v stavbah iz betonskih plošč z vgrajenimi radiatorji pa do 40%. Toplotne izgube v stavbah se povečajo tudi zaradi neenakomerne porazdelitve toplote v prostorih, zato je priporočljivo temperaturno razliko (tla – strop) izravnati s stropnimi ventilatorji. Zaradi tega se lahko toplotne izgube zmanjšajo do 30%. Za zmanjšanje uhajanja toplote iz prostorov je priporočljivo ustvariti zračno zaveso.

Regulacija toplote z upoštevanjem orientacije hiše po delih sveta pripomore tudi k zmanjšanju izgub toplotne energije v prostorih, česar do zdaj še nismo storili.

Sčasoma se pričakuje, da bodo v energetiko uvedene visoko varčne dizelske in plinske turbinske enote srednje in majhne moči, visoko intenzivni generatorji toplote za oskrbo z električno energijo in toploto individualnih domov in malih podjetij. Predvidena je tudi uporaba gorivnih celic in toplotnih črpalk za pridobivanje toplote, hladu in električne energije.