Выбери формат для чтения
Загружаем конспект в формате docx
Это займет всего пару минут! А пока ты можешь прочитать работу в формате Word 👇
1. СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ И ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ
Системы теплоснабжения включают один или несколько источников теплоснабжения (ТЭЦ, котельные и др.), тепловые сети (трубопроводы для передачи теплоты от источников к тепловым пунктам), тепловые пункты (промежуточные тепловые станции), и потребителей теплоты. Потребителями теплоты являются системы отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, горячего водоснабжения жилых, общественных, гражданских, производственных зданий и сооружений, технологические системы различных производств.
Участки трубопроводов между источниками и тепловыми пунктами (ТП) принято называть внешними тепловыми сетями, а между тепловыми пунктами и потребителями (как правило, зданиями) – внутриквартальными. В качестве теплоносителей используются, как правило, водяной пар или вода. Пар чаще применяется в технологических процессах. Вода – для снабжения теплотой отопительно-вентиляционных систем, систем горячего водоснабжения зданий.
От надежности и качества работы тепловых пунктов зависит снабжение потребителей теплом и горячей водой, соответствие режимов производства и потребления тепловой энергии. В сфере эксплуатации тепловых пунктов задействовано почти половина всего персонала, занятого в теплоснабжении, огромные материальные ресурсы.
1.1. Назначение тепловых пунктов
Тепловой пункт связывает тепловую сеть с потребителями теплоты. Посредством ТП осуществляется управление местными системами потребления (отопление, ГВС, вентиляция), а также производится трансформация параметров теплоносителя (температуры и давления), регулирования и учета расхода теплоносителя и теплоты, отпускаемой в системы отопления, горячего водоснабжения и вентиляции зданий различного назначения, в технологические системы предприятий.
В тепловых пунктах предусматривается размещение оборудования, арматуры, приборов контроля, управления и автоматизации, посредством которых осуществляется:
• преобразование вида теплоносителя или его параметров;
• контроль параметров теплоносителя;
• регулирование расхода теплоносителя и распределение его по системам потребления теплоты;
• отключение систем потребления теплоты;
• защита местных систем от аварийного повышения параметров теплоносителя;
• заполнение и подпитка систем потребления теплоты;
• учет тепловых потоков и расходов теплоносителя и конденсата;
• сбор, охлаждение, возврат конденсата и контроль его качества;
• аккумулирование теплоты;
• водоподготовка для систем горячего водоснабжения.
В тепловом пункте в зависимости от его назначения и конкретных условий присоединения потребителей могут осуществляться все перечисленные функции или только их часть.
По заказу потребителя выполняется проект ТП, он согласуется с теплоснабжающей организацией.
В состав проекта теплового пункта включается технический паспорт, содержащий:
• краткое описание схем присоединения потребителей теплоты;
• расчетные расходы теплоты и теплоносителей по каждой системе (для горячего водоснабжения - средний и максимальный), МВт;
• виды теплоносителей и их параметры (рабочее давление, МПа, температуру, °С) на входе и на выходе из теплового пункта;
• давление в трубопроводе на вводе и выводе хозяйственно-питьевого водопровода, МПа;
• тип водоподогревателей, поверхность их нагрева, кв.м, число секций или пластин по ступеням нагрева и потери давления по обеим средам;
• тип, количество, характеристики и мощность насосного оборудования;
• тип, количество и производительность оборудования для обработки воды для систем горячего водоснабжения;
• количество и установленную вместимость баков-аккумуляторов горячего водоснабжения и конденсатных баков, куб.м;
• тип и число приборов регулирования и приборов учета количества теплоты и воды, потери давления в регулирующих клапанах;
• установленную суммарную мощность электрооборудования, ожидаемое годовое потребление тепловой и электрической энергии;
• общую площадь, кв.м, и строительный объем, куб.м, помещений теплового пункта.
Затем выполняется монтаж оборудования ТП, затем прием ТП в эксплуатацию комиссией с представителями теплоснабжающей организации, проектировщиков, монтажников и потребителей.
Тепловые пункты подразделяются на:
• индивидуальные тепловые пункты (ИТП) - для присоединения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических теплоиспользующих установок одного здания или его части;
• центральные тепловые пункты (ЦТП) - то же, двух зданий или более.
Допускается устройство ЦТП для присоединения систем теплопотребления одного здания, если для этого здания требуется устройство нескольких ИТП. Устройство ИТП обязательно для каждого здания независимо от наличия ЦТП, при этом в ИТП предусматриваются только те функции, которые необходимы для присоединения систем потребления теплоты данного здания и не предусмотрены в ЦТП.
Тепловые пункты по размещению на генеральном плане подразделяются на отдельно стоящие, пристроенные к зданиям и сооружениям и встроенные в здания и сооружения.
Объемно-планировочные и конструктивные решения тепловых пунктов должны удовлетворять требованиям СНиП 2.09.02-85*. При размещении встроенных и пристроенных тепловых пунктов должны соблюдаться также требования СНиП на проектирование зданий, в которых они размещаются или к которым они пристроены.
Индивидуальные тепловые пункты должны быть встроенными в обслуживаемые ими здания и размещаться в отдельных помещениях на первом этаже у наружных стен здания. Допускается размещать ИТП в технических подпольях или в подвалах зданий и сооружений.
Центральные тепловые пункты (ЦТП) следует, как правило, предусматривать отдельно стоящими. Рекомендуется блокировать их с другими производственными помещениями.
Допускается предусматривать ЦТП, пристроенными к зданиям или встроенными в общественные, административно-бытовые или производственные здания и сооружения.
В помещениях тепловых пунктов допускается размещать оборудование систем хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения здания, в том числе насосные установки, а в помещениях пристроенных и встроенных тепловых пунктов - также оборудование приточных вентиляционных систем, обслуживающих производственные помещения категорий В, Г, Д по взрывопожарной опасности и административно-бытовые помещения.
Тепловой пункт является юридической границей между сетью и потребителем, что предполагает необходимость установки на тепловом пункте контрольно-измерительных приборов, включая расходомеры и теплосчетчики для проведения взаимных расчетов, учета претензий и взаимную ответственность сторон. Граница раздела между теплосетевой компанией и потребителем определяется актом разграничения балансовой принадлежности (приложение к договору на отпуск теплоты).
Для жилых и общественных зданий необходимость устройства ЦТП определяется конкретными условиями теплоснабжения района строительства на основании технико-экономических расчетов. В закрытых системах теплоснабжения рекомендуется предусматривать один ЦТП на микрорайон или группу зданий с расходом теплоты в пределах 12 - 35 МВт (по сумме максимального теплового потока на отопление и среднего теплового потока на горячее водоснабжение).
При теплоснабжении от котельных мощностью 35 МВт и менее рекомендуется предусматривать в зданиях только ИТП.
В АУУ (автоматизированных узлах управления) следует предусматривать оборудование, обеспечивающее:
• насосную циркуляцию воды, подаваемой в систему отопления здания;
• автоматическое смешение подающей и обратной воды для обеспечения требуемой температуры воды (по отопительному графику для здания), подаваемой в системы отопления;
• автоматическое поддержание требуемого перепада давлений в подающем и обратном трубопроводах систем отопления;
• учет расхода тепла в системах отопления.
Рис.1.1. Схемы присоединения потребителей к источнику теплоснабжения:
а ― через ЦТП; б― через ИТП
Иногда ЦТП называются квартальными распределительными или групповыми пунктами (КРП или ГТП). Обычно к тепловым пунктам подходят два теплопровода: подающий и обратный, а от теплового пункта к отдельным зданиям, сооружениям или помещениям -четырехтрубные сети: две трубы для присоединения систем отопления и вентиляции и две трубы (подающая и рециркуляционная) для присоединения систем горячего водоснабжения (рис.1.1). Если система ГВС тупиковая, то система трубопроводов между ЦТП и зданием получается трехтрубной, так как трубопровод рециркуляции воды в системе ГВС отсутствует.
При выборе оборудования для устройства ИТП необходимо учитывать:
- нагрузки подключаемых потребителей тепловой энергии;
- давление и располагаемый напор на вводе в обслуживаемое здание (минимальные и максимальные значения в случае изменений);
- температурный график тепловых сетей при расчетной температуре (для расчетов систем отопления, вентиляции и т.д.);
- температурный график тепловых сетей в точке излома или летнего минимума (для расчетов системы горячего водоснабжения, технологических систем и т.д.);
- температурные графики систем потребления тепловой энергии обслуживаемого здания, отопления и вентиляции при расчетной температуре,
Горячего водоснабжения - постоянные; технологических систем общественного здания (учебного, лечебно-профилактического и т. д.).
При наибольших параметрах следует знать:
- потери давления при циркуляции расчетных расходов во внутренних контурах систем потребления тепловой энергии обслуживаемого здания;
- высоту верхних приборов систем потребления тепловой энергии, объем внутренних контуров систем потребления тепловой энергии при их независимом подключении, рабочее давление приборов;
- давление в системе холодного водоснабжения на вводе в тепловой пункт, расчётный циркуляционный расход в системе горячего водоснабжения;
- располагаемые параметры электроснабжения эксплуатируемых жилых и общественных зданий: число фаз, напряжение и т.д.
Основное рабочее насосное оборудование в ТП, как правило, дублируется резервными насосами.
Для обеспечения необходимых параметров и выполнения требований энергосбережения современные ТП оснащаются системами автоматического регулирования выходных параметров (температуры, давления) теплоносителей, а также системами автоматического управления насосным оборудованием.
В ТП должно иметься достаточное количество манометров и термометров, позволяющих контролировать входные и выходные параметры ТП, а также режимы работы отдельных узлов управления.
Оборудование тепловых пунктов должно круглосуточно обеспечивать необходимые параметры теплоносителей в соответствии с режимной картой абонента.
Присоединение систем потребления теплоты следует выполнять с учетом гидравлического режима работы тепловых сетей (пьезометрического графика) и графика изменения температуры теплоносителя в зависимости от изменения температуры наружного воздуха.
Схемы и оборудование тепловых пунктов необходимо рассчитывать и выбирать не только в соответствии с требованиями и характеристиками местных систем теплопотребления, но и с учетом особенностей работы, режимов и характеристик внешней тепловой сети и источников теплоснабжения, от расстояния до источника. Расчет и подбор теплообменного оборудования для отопительных контуров выполняется по расчетным условиям, т.е. при расчетной температуре наружного воздуха (для Архангельска tно= 33оС, tнв= 16 оС, tср.о.п.= 4,5 оС (см.СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная версия СНиП 32-01-99*).
Расчет и подбор водоподогревателей систем горячего водоснабжения – при минимальной температуре сетевой воды в подающем трубопроводе внешней теплосети, соответствующей условиям летнего и начала отопительного периода (tн.о.п) и равной 70 оС(точка излома температурного графика) и максимальном расчетном расходе воды на ГВС.
Расчет и подбор теплообменного оборудования систем вентиляции и кондиционирования воздуха – при расчетном значении температуры наружного воздуха для вентиляционных систем (см. Приложение 1). В последние годы при проектировании производственных систем вентиляции и воздушного отопления часто принимают tн.в = tн.о.
Общественные здания, например, школы, детские сады, ясли и т. п. так же, как промышленные предприятия должны иметь самостоятельные тепловые пункты с соответствующим оборудованием и специальными регуляторами.
В последние годы получили распространение блочные ЦТП заводской сборки и комплектации, что значительно упрощает их сооружение и подключение к внешним и внутренним тепловым сетям. При этом исключаются строительные и монтажные работы. Достаточно доставить такой ТП к месту его установки и подключить к тепловым сетям и источникам топливо-, водо- и электроснабжения.
БЛОЧНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ПУНКТЫ
Блочные тепловые пункты(БТП) применяют для присоединения к тепловой сети систем отопления, горячего водоснабжения, вентиляции и кондиционирования как новых, так и существующих зданий, при модернизации их абонентских вводов. БТП представляет собой готовую к подключению и эксплуатации компактную установку. Компоновку БТП выполняют индивидуально, с учетом размеров помещения теплового пункта. Изготовляют БТП под любыетепловые нагрузки на основаниибазовых схем [53], которыми предусмотрены варианты присоединения инженерных систем здания к тепловой сети. Подбор оборудования осуществляют по программе расчета тепловых пунктов Данфосс. В общем случае БТП состоит из комбинацииследующих составляющих:
• узла учета и регулирования тепловой энергиидля учета фактического расхода теплоносителя и теплоты, а также регулировки(снижения) расхода теплоносителя в соответствии с заданнымграфиком температуры;
• узла отопления для обеспечения требуемого расхода тепловойэнергии с учетом погодных условий, времени суток, дней недели пр.;
• узла горячего водоснабжения для поддержания нормативной температуры воды (55...60 °С) в системе горячего водоснабжения осуществления термической дезинфекции системы;
• узла вентиляции для регулирования расхода тепловой энергии в соответствии с погодными условиями и временем суток.
БТП представляет собой автоматизированную установку с необходимым оборудованием. В комплект поставки БТП входят: теплообменники, циркуляционные насосы, запорно-регулирующая арматура, фильтры, трубопроводы, приборы автоматики, щит управления, кабели, документация... Большинство указанного оборудования подбирают компьютерным программам, компактно увязывая между собой дляобеспечения удобства эксплуатации. Задача проектировщика, применяющего БТП, сводится к сбору исходных данных и указанию их в опросном листе.
Применение БТП по сравнению с традиционным абонентским вводом позволяет:
•снизить затраты на создание теплового пункта;
•уменьшить занимаемую площадь помещения;
•сократить срок монтажа и пусконаладочных работ;
•сэкономить тепловую энергию и денежные средства;
•повысить надежность теплоснабжения здания;
•упростить дальнейшую модернизацию (автоматизацию) инженерных систем зданий.
Рис. 1.3. Схема теплового пункта промышленного предприятия:
1 ― расходомеры; 2 ― регуляторы давления; 3 ― регуляторы температуры; 4 ― насосы смешения; 5 ― насосы циркуляционные; 6, 7 ― коллекторы; 8 ― резервный пароводяной подогреватель для отопления; 9 ― подвод пара (от резервной котельной или ТЭЦ); 10 ― подогреватель горячего водоснабжения; 11 ― водомер; 12 ― коллектор горячего водоснабжения; 13 ― насос циркуляционно-повысительный; 14 ― элеватор
Безотказность работы ТП достигается не только за счет безотказной работы его отдельных элементов, но и за счет резервирования его оборудования. В ТП применяется раздельное резервирование в насосных группах.
Оборудование ТП относится к ремонтируемому, лишь небольшая часть – к неремонтируемому (термометрические гильзы, импульсные трубки) или к оборудованию, ремонт которого по экономическим причинам нецелесообразен (термо биметаллическое реле).
Надежность ТП определяется рядом факторов: типом и объемом резервируемого оборудования, технологической схемой, количеством запорной и регулирующей арматуры, качеством изготовления, монтажа и эксплуатации.
Виды тепловых нагрузок
В системах централизованного теплоснабжения тепловая энергия расходуется на отопление зданий, нагрев приточного воздуха в установках вентиляции и кондиционирования, горячее водоснабжение, а также в технологических процессах промышленных предприятий.
По характеру протекания во времени различают сезонную и круглогодовуюнагрузки. Сезонные нагрузки зависят от климатических условий (температуры наружного воздуха, направления и скорости ветра, солнечного излучения, влажности воздуха). Основную роль играет температура наружного воздуха. К сезонной нагрузке относятся отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха. Эта нагрузка имеет сравнительно постоянный суточный и переменный годовой временные графики. Круглогодовыми являются технологическая нагрузка и горячее водоснабжение (ГВС). График технологической нагрузки зависит от профиля предприятия и режима его работы. График нагрузки ГВС определяется уровнем благоустройства жилых и общественных зданий и демографическими факторами. Он имеет неравномерный характер, как в течение суток, так и в течение недели.
Присоединение потребителей к тепловой сети.
Присоединение систем отопления к тепловой сети.
Схемы присоединения систем отопления бывают зависимыми и независимыми. В зависимыхсхемах теплоноситель в отопительные приборы поступает непосредственно из тепловой сети. Один и тот же теплоноситель циркулирует как в тепловой сети, так и в системе отопления, поэтому давление в системах отопления определяется давлением в тепловой сети.
Наиболее часто применяются схемы подключения систем отопления:
- схема непосредственного присоединения;
- схема с элеваторомс регулируемым соплом;
- схема с насосом на перемычке;
В независимых схемах теплоноситель из тепловой сети поступает в рекуперативный (поверхностный) подогреватель, в котором нагревает воду, циркулирующую в системе отопления. Система отопления и тепловая сеть разделены поверхностью нагрева теплообменника и, таким образом, гидравлически изолированы друг от друга. Дополнительный насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя в системе отопления.
Могут применяться любые схемы, поэтому следует правильно выбирать вид присоединения систем отопления, чтобы обеспечить их надежную работу.
Независимая схема присоединения систем отопления.
Применяется в следующих случаях:
1) для подключения высоких зданий (более 12 этажей), когда давления в тепловой сети недостаточно для заполнения отопительных приборов на верхних этажах;
2) для зданий, требующих повышенной надежности работы систем отопления (музеи, архивы, библиотеки, больницы);
3) если давление в обратном трубопроводе тепловой сети выше допустимого давления для систем отопления (больше 60 м.вод.ст. или 0,6 МПа):
4) здания, имеющие помещения, куда нежелателен доступ постороннего обслуживающего персонала.
РС – расширительный сосуд,РД – регулятор давления, РТ – регулятор температуры: ОК – обратный клапан.
Сетевая вода из подающей линии поступает в теплообменник и нагревает воду местной отопительной системы. Циркуляция в системе отопления осуществляется циркуляционным насосом, который обеспечивает постоянный расход воды через нагревательные приборы. Система отопления должна иметь расширительный сосуд. Его назначение: 1) создать запас воды для восполнения утечек из системы отопления; 2) вместить прирост объема воды при прогреве системы; 3) поддерживать постоянное давление на всасе циркуляционного насоса; 4) поддерживать статическое давление, обеспечивающее залив системы отопления при остановке циркуляционного насоса.
Открытый расширительный сосуд обычно устанавливается в верхней точке, закрытый – в тепловом пункте. Они подключаются к обратной линиина всас циркуляционного насоса. Подпитка производится из обратной линии тепловой сети по перемычке. На ней устанавливаетсяподпиточный насос, если давление в обратной линии тепловой сети недостаточно для заполнения расширительного сосуда, как на рис. Если давление в обратной линии тепловой сети достаточно для заполнения расширительного сосуда, выполняется перемычка с двумя кранами и сливом между ними. Расходомер на линии подпитки позволяет учитывать объем подпитки из тепловой сети и правильно производить оплату. Перед расходомером должен устанавливаться сетчатый фильтр.
Достоинства независимой схемы:
1) Повышенная надежность работы системы отопления;
2) Независимость гидравлического режима системы отопления от гидравлического режима тепловой сети;
3) Наличие подогревателя позволяет осуществлять наиболее рациональный режим регулирования в точке излома температурного графика при плюсовых температурах наружного воздуха, предотвращая перегрев помещений;
4) Возможность автоматического регулирования.
Недостатки схемы:
1) Наличие в схеме подогревателей, насоса, расширительного бака удорожает стоимость оборудования и монтажа, и увеличивает размеры теплового пункта;
2) Требуются дополнительные затраты на обслуживание и ремонт;
3) Использование теплообменника увеличивает удельный расход сетевой воды на тепловой пункт и вызывает повышение температуры обратной сетевой воды на 3÷4ºСв среднем за отопительный сезон.
Зависимые схемы присоединения систем отопления.
Условия работы зависимых схем:
• Системы отопления работают под давлением, близким к давлению в обратном трубопроводе тепловой сети.
• Циркуляция в системе отопления обеспечивается за счет перепада давлений в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети. Этот перепад ∆Р должен быть достаточен для преодоления сопротивления системы отопления и теплового узла.
• Если давление в подающем трубопроводе превышает необходимое, то оно должно быть снижено регулятором давления или дроссельной шайбой.
Достоинства зависимых схем по сравнению с независимой:
- проще и дешевле оборудование абонентского ввода;
- может быть получен больший перепад температур в системе отопления;
- сокращается расход теплоносителя,
- меньше диаметры трубопроводов,
- снижаются эксплуатационные расходы.
Недостатки зависимых схем:
- жесткая гидравлическая связь тепловой сети и систем отопления и, как следствие, пониженная надежность;
- повышенная сложность эксплуатации.
Различают следующие способы зависимого подключения:
- схема непосредственного присоединения;
- схема с элеватором;
- схема с насосом на перемычке;
- схема с насосом на обратной линии;
- схема с насосом на подающей линии;
- схемы с насосом и элеватором.
Схема непосредственного присоединения систем отопления
Она является простейшей схемой и применяется, когда температура и давление теплоносителя совпадают с параметрами системы отопления. Для присоединения жилых зданий тепловая сеть должна иметь температуру сетевой воды не более 95ºС(105ºС), для производственных зданий – не более 150ºС).
Эта схема применяется для подключения промышленных зданий и жилого сектора к котельным с чугунными водогрейными котлами, отпускающими сетевую воду с максимальными температурами 95 – 105ºС или после ЦТП.
Здания присоединяются непосредственно, без смешения. Достаточно иметь задвижки на подающем и обратном трубопроводах системы отопления и необходимые КИП. Давление в тепловой сети в точке присоединения должно быть меньше допустимого. Наименьшей прочностью обладают чугунные радиаторы, для которых давление не должно превышать 60 м.вод.ст.Если необходимо, устанавливают регуляторы расхода.
Схема с элеватором.
Схема с элеватором применяется, если на тепловом пункте выполняются следующие требования:
1) располагаемый напор в тепловом пункте должен быть достаточен для преодоления гидравлического сопротивления разводящих сетей и местных систем отопления (не менее 10-15м);
2) напор в обратной линии тепловой сети должен быть достаточен для залива местных систем отопления, т. Е. на 5 м выше здания;
3) давление в обратной линии должно быть меньше допустимого для чугунных нагревательных приборов (<60 м);
4) напор в тепловой сети при статическом режиме должен обеспечивать залив местных систем отопления, но быть меньше допустимого для нагревательных приборов.
Элеваторы позволяют снизить температуру теплоносителя для систем отопления по санитарно-гигиеническим показателям (например, со 150ºС до 95ºС) и являются побудителем циркуляции.
По этой схеме присоединяется большинство жилых и общественных зданий. Преимуществом этой схемы является ее низкая стоимость и, что особенно важно, высокая степень надежности элеватора.
РДДС – регулятор давления до себя; СПТ – теплосчетчик, состоящий из расходомера, двух термометров сопротивления и электронного вычислительного блока.
Регулятор расхода обеспечивает постоянный расход сетевой воды и, следовательно, постоянную величину циркуляции в отопительной системе. Установка таких регуляторов защищает отопительную систему от колебаний в расходах воды, создаваемых нагрузкой горячего водоснабжения. Это достигается соответствующей настройкой регулятора расхода (РР), который обеспечивает заданный перепад давлений перед элеватором.
Если давление в обратном трубопроводе не обеспечивает надежного залива системы отопления, необходимо создать подпор в системе установкой автоматического регулятора подпора (РДДС).
Достоинства элеватора:
- простота и надежность работы;
- нет движущихся частей;
- не требуется постоянное наблюдение;
- производительность легко регулируется подбором диаметра сменного сопла;
- большой срок службы;
- постоянный коэффициент смешения при колебаниях перепада давления в тепловой сети (в определенных пределах);
- вследствие большого сопротивления элеватора повышается гидравлическая устойчивость тепловой сети.
Недостатки элеватора:
- низкий КПД, равный 0,15÷0,25, поэтому для создания перепада давления в системе отопления надо иметь до элеватора располагаемый напор в 8÷10 раз больше, чем сопротивление системы отопления;
- постоянство коэффициента смешения элеватора, что приводит к перегреву помещений в теплый период отопительного сезона, т.к. нельзя изменить соотношение между количествами прямой сетевой воды и подмешиваемой;
- зависимость давлений в системе отопления от давлений в тепловой сети;
- при аварийном отключении тепловой сети прекращается циркуляция воды в отопительной установке, в результате чего создается опасность замерзания воды в системе отопления.
Рассмотрим конструкцию и принцип действия элеватора:
1 – сопло; 2 – камера всасывания; 3 – камера смешения; 4 – диффузор.
Элеватор состоит из сопла, камеры всасывания, камеры смешения и диффузора. Принцип действия элеватора основан на использовании энергии воды, вытекающей с высокой скоростью из сопла. При резком увеличении скорости на выходе из сопла гидродинамическое давление струи становится максимальным, а статическое давление падает и становится меньше, чем давление в обратной магистрали, в результате чего обратная вода подсасывается струёй рабочей воды. В камере смешения потоки перемешиваются, скорость воды выравнивается, давление слабо возрастает. В диффузоре скорость смешанного потока и гидродинамическое (скоростное) давление падают по мере увеличения его сечения, а статическое давление возрастает. Благодаря разности гидростатических давлений на выходе их элеватора и в обратном трубопроводе создается циркуляционный напор, необходимый для работы системы отопления.
Сетевая вода поступает в суживающееся сопло и на выходе приобретает значительную скорость, благодаря срабатыванию перепада давления в сопле от Р1 до Р0. В результате давление в камере всасывания становится ниже Р2, и рабочая струя захватывает пассивные массы окружающей воды, передавая им часть своей энергии. Таким образом, происходит подсос воды из обратной линии. В камере смешения скорость потока выравнивается с некоторым возрастанием давления к концу камеры (примем это давление условно постоянным ввиду незначительности его повышения). В диффузоре поток тормозится, скорость снижается, а давление возрастает до Р3.
Основной характеристикой элеватора является коэффициент смешения (инжекции) – отношение количества инжектируемой воды G2 к количеству воды, поступающей из тепловой сети G1:
.
Чаще применяется другое соотношение, выводимое из уравнения теплового баланса элеватора:
.
При условии, что G3 = G2 + G1.,
.
Если тепловая сеть работает по графику 150 – 700С, а система отопления по графику 95 - 700С, то коэффициент смешения элеватора должен быть
U= .
Это означает, что на каждую единицу массы высокотемпературной сетевой воды должно приходиться при смешении 2,2 массы охлажденной обратной воды после системы отопления.
Схемы с элеватором уже не отвечают возросшим условиям надежности, качества и повышения экономичности систем теплоснабжения в целом. Кроме того, ограничивается возможность автоматического регулирования систем отопления.
Если для надежной работы элеватора перепад давлений между подающей и обратной линиями на абонентском вводе недостаточен, то применяют смесительные насосы. Они снижают температуру воды, подаваемой в систему отопления, и обеспечивают циркуляцию.
Схема с насосом на перемычке.
Применяется:
1) при недостаточном перепаде давлений на абонентском вводе ;
2) если давление в обратном трубопроводе близко к предельному (60 м), тогда насос будет его немного снижать;
3) требуемая мощность теплового узла велика (более 0,8МВт) и выходит за пределы мощности выпускаемых элеваторов.
4) при достаточном перепаде давлений, но если давление в обратном трубопроводе превышает статическое давление системы отопления менее чем на 5 м вод. ст.;
При аварийном отключении тепловой сети насос осуществляет циркуляцию воды в отопительной установке, что предотвращает ее размораживание в течение относительно длительного периода (8 – 12 часов). Такая схема установки насоса обеспечивает наименьший расход электроэнергии на перекачку, т.к. насос подбирается по расходу подмешиваемой воды.
При установке смесительных насосов в жилых и общественных зданиях рекомендуется применять бесшумные бесфундаментные насосы типа ЦВЦ производительностью от 2,5 до 25 т/час или современные насосы фирм WiloилиGrundfoss, которые обладают более высокой надежностью. Замена элеваторов насосами является прогрессивным решением, т.к. позволяет примерно на 10% снизить расход сетевой воды и уменьшить диаметр трубопроводов.
Недостаток – шум насосов (фундаментных) и необходимость их обслуживания.
Схема применяется как для ЦТП, так и для ИТП.
Схема с насосом на подающей линии.
Данная схема применяется при недостаточном давлении в подающей магистрали, т.е. когда это давление ниже статического давления системы отопления (в зданиях повышенной этажности).
Расчетный напор насоса должен соответствовать недостающему напору, а производительность выбирается равной полному расходу воды в отопительной установке. Залив системы отопления обеспечивается регулятором подпора РДДС. Разность напоров между подающей и обратной линиями дросселируется в регулировочном клапане на перемычке (ДК – дроссельный регулировочный клапан). С его помощью устанавливается необходимый коэффициент подмешивания. При нестабильном гидравлическом режиме тепловой сети обратный клапан на подающей линии заменяют регулятором давления после себя (РДПС), на который подается импульс при остановке подкачивающих насосов. Возможна замена ДК трехходовым седельным регулирующим клапаном фирмы Danfoss.
Схема с насосом на обратной линии.
Данная схема используется при недопустимо высоком давлении в обратной линии. Наиболее часто применяется на концевых участках, когда давление в обратной линии повышено, а перепад давлений на абонентском вводе недостаточен. Насосы работают в режиме «подмешивание-подкачка». При этом снижается давление в обратной линии и увеличивается перепад между подающим и обратным трубопроводами. Для регулирования сниженного давления в обратной линии на нагнетательной стороне насосов устанавливают дроссельный орган (РДДС), а на перемычке – дроссельный клапан (ДК), с помощью которого может быть отрегулирован коэффициент смешения, или серельный регулирующий клапан РК. Совместная работа регуляторов давления (РДДCи РДПС) обеспечивает постоянство располагаемого напора на абонентском вводе. Регулятор подпора на обратной линии необходим также при статическом режиме, когда насосы работают в качестве циркуляционных. В этом случае, регуляторы давления на подающей и обратной линиях принудительно закрываются, и происходит отсечка абонентского ввода от тепловой сети.
При использовании насосного смешения на тепловых пунктах наряду с рабочим необходимо устанавливать резервный насос. Кроме того, требуется повышенная надежность в электроснабжении, так как отключение насоса приводит к поступлению перегретой воды из тепловой сети в местную отопительную систему, что может привести к ее повреждению. Перемычка обеспечит циркуляцию при остановке насоса. В случае аварии в тепловой сети, чтобы сохранить воду в местной системе отопления дополнительно устанавливаются обратный клапан на подающей линии и регулятор давления на обратном трубопроводе.
Схемы присоединения систем горячего водоснабжения.
Закрытые тепловые сети.
Системы горячего водоснабжения присоединяются к тепловой сети через водо-водяные теплообменники. В двухтрубных сетях при одновременном присоединении систем отопления и горячего водоснабжения применяют несколько схем включения подогревателей: предвключенную, параллельную, двухступенчатую последовательную, двухступенчатую смешанную, двухступенчатую смешанную с ограничением расхода. В ряде случаев необходима установка баков-аккумуляторов для выравнивания нагрузки горячего водоснабжения, а также как резерв, на случай перерыва в подаче теплоносителя. Резервные баки устанавливаются в гостиницах с ресторанами, банях, прачечных, для душевых сеток на производстве и т.д. Поэтому параллельная схема включения подогревателя позволяет работать с нижним баком-аккумулятором, с верхним баком-аккумулятором, а также без аккумулятора. В жилых домах баки-аккумуляторы не устанавливаются.
Для повышения давления холодной воды до необходимого уровня в ТП одновременно могут устанавливаться повысительные хозяйственно-пожарные насосы (иногда и отдельно хозяйственные и пожарные). Насосы включаются параллельно или последовательно в зависимости от высоты и количества зданий, а также узлы учета расхода и регулирования давления холодной воды в системах пожарно-хозяйственного и горячего водоснабжения присоединенных зданий.
Параллельная схема включения подогревателя горячего водоснабжения
Схему применяют, когда Расход сетевой воды на абонентский ввод определяется суммой расходов на отопление и ГВС. Расход воды на отопление является величиной постоянной и задается регулятором расхода РР. Расход сетевой воды на ГВС – величина переменная. Постоянная температура горячей воды на выходе из подогревателя поддерживается регулятором температуры РТ в зависимости от ее расхода. Общий расход сетевой воды на абонентский ввод является суммой расходов на отопление и ГВС.
Схема имеет простую коммутацию и один регулятор температуры. Подогреватель и тепловая сеть рассчитываются на максимальный расход ГВС. В этой схеме теплота сетевой воды используется недостаточно рационально. Не используется теплота обратной сетевой воды, имеющая температуру 40 – 60оС, хотя она позволяет покрыть значительную долю нагрузки ГВС, и поэтому имеет место завышенный расход сетевой воды на абонентский ввод.
Схема с предвключенным подогревателем горячего водоснабжения.
(Последовательная схема)
В этой схеме подогреватель включается последовательно по отношению к подающей линии тепловой сети. Схема применяется, когда ≤ 0,2 и нагрузка ГВС мала. Достоинством этой схемы является постоянный расход теплоносителя на тепловой пункт в течение всего отопительного сезона, который поддерживается регулятором расхода РР. Это делает гидравлический режим тепловой сети стабильным. Недогрев помещений в периоды максимальной нагрузки ГВС компенсируется подачей сетевой воды повышенной температуры в систему отопления в периоды минимального водоразбора или при его отсутствии в ночные часы. Использование теплоаккумулирующей способности зданий практически исключает колебания температуры воздуха в помещениях. Такая компенсация теплоты на отопление возможна в том случае, если тепловая сеть работает по повышенному температурному графику. Когда тепловая сеть регулируется по отопительному графику, возникает недогрев помещений, поэтому схему можно в ряде случаев применять при очень маленьких нагрузках ГВС. В этой схеме также не используется теплота обратной сетевой воды.
При одноступенчатом подогреве горячей воды чаще используется параллельная схема включения подогревателей.
Двухступенчатая смешанная схема горячего водоснабжения.
Расчетный расход сетевой воды на горячее водоснабжение несколько снижается по сравнению с параллельной одноступенчатой схемой. Подогреватель Iступени по сетевой воде включается последовательно в обратную линию, а II ступень – параллельно по отношению к тепловой сети и отопительной системе.
В первой ступени водопроводная вода подогревается обратной сетевой водой после системы отопления, благодаря чему уменьшается тепловая производительность подогревателя второй ступени и снижается расход сетевой воды на покрытие нагрузки горячего водоснабжения из подающей линии. Общий расход сетевой воды на тепловой пункт складывается из расхода воды на систему отопления и расхода сетевой воды на вторую ступень подогревателя.
По этой схеме присоединяются общественные здания, имеющие большую вентиляционную нагрузку, составляющую более 15% отопительной нагрузки, а также здания с автоматизированным управлением системами отопления и горячего водоснабжения. Достоинством схемы является независимый расход теплоты на отопление от потребности теплоты на ГВС, поэтому её применяют для зданий с автоматизированным управлением системами отопления и ГВС. При этом наблюдаются колебания расхода сетевой воды на абонентском вводе, связанные с неравномерным потреблением воды на горячее водоснабжение, поэтому устанавливается регулятор расхода РР, поддерживающий постоянным расход воды в системе отопления или погодный регулятор.
Двухступенчатая последовательная схема.
Применяется при повышенном температурном графике, и при соотношении нагрузок
Сетевая вода разветвляется на два потока: один проходит через регулятор расхода РР, а второй через подогреватель второй ступени, затем эти потоки смешиваются и поступают в систему отопления.
При максимальной температуре обратной воды после отопления 70ºС и средней нагрузке горячего водоснабжения водопроводная вода практически догревается до нормы в первой ступени, и вторая ступень полностью разгружается, т.к. регулятор температуры РТ закрывает клапан на подогреватель, и вся сетевая вода поступает через регулятор расхода РР в систему отопления, и система отопления получает теплоты больше расчетного значения.
Если обратная вода имеет после системы отопления температуру 30-40ºС , например, при положительной температуре наружного воздуха, то подогрева воды в первой ступени недостаточно, и она догревается во второй ступени.
При расходе теплоты на ГВС, равном балансовому , и при повышенном температурном графике расход теплоты на отопление соответствует расчетному значению (компенсирует тепловые потери зданием) при любой температуре наружного воздуха. При других нагрузках ГВС, отличных от балансового значения, работает принцип связанного регулирования.
Сущность его состоит в настройке регулятора расхода на поддержание постоянного расхода сетевой воды, равного расходу на отопление на абонентский ввод в целом, независимо от нагрузки горячего водоснабжения и положения регулятора температуры. Если нагрузка горячего водоснабжения возрастает, то регулятор температуры открывается и пропускает через подогреватель больше сетевой воды или всю сетевую воду, при этом уменьшается расход воды через регулятор расхода, в результате температура сетевой воды на входе в элеватор понижается, хотя расход теплоносителя остается постоянным. Теплота, недоданная в период большой нагрузки горячего водоснабжения, компенсируется в периоды малой нагрузки, например, в ночные часы, когда в элеватор поступает поток сетевой воды повышенной температуры. Снижение температуры воздуха в помещениях не происходит, т.к. используется теплоаккумулирующая способность ограждающих конструкций зданий. Это и называется связанным регулированием, которое служит для выравнивания суточной неравномерности нагрузки на тепловой пункт в целом.
В летний период, когда отопление отключено, подогреватели включаются в работу с помощью специальной перемычки летнего режима.
Достоинством последовательной схемы по сравнению с двухступенчатой смешанной является:
- снижение расхода сетевой воды на тепловой пункт до расхода на отопление;
- выравнивание суточного графика тепловой нагрузки;
- лучшее использование теплоносителя, что приводит к уменьшению расхода воды в сети.
Возврат сетевой воды с низкой температурой улучшает эффект теплофикации, т.к. для подогрева воды можно использовать отборы пара пониженного давления. Сокращение расхода сетевой воды по этой схеме составляет (на тепловой пункт) 40% по сравнению с параллельной и 25% - по сравнению со смешанной.
Недостаток – отсутствие возможности полного автоматического регулирования теплового пункта.
Открытые тепловые сети.
Отопительные установки присоединяются к тепловой сети по тем же схемам, что и в закрытых системах.
Схемы присоединения систем ГВС значительно проще. Не требуется установка подогревателей.
Экономичная и надежная работа систем ГВС может быть обеспечена лишь при наличии и надежной работы авторегулятора температуры горячей воды.
а) Схема с терморегулятором (типовая).
Вода из подающего и обратного трубопроводов смешивается в терморегуляторе. Давление за терморегулятором сети ГВС близко к давлению в обратном трубопроводе, поэтому циркуляционная линия ГВС присоединяется за местом отбора воды после дроссельной шайбы. Диаметр шайбы выбирается из расчета создания сопротивления, соответствующего перепаду давления в системе горячего водоснабжения. Максимальный расход воды в подающем трубопроводе, по которому определяется расчетный расход на абонентский ввод, имеет место при максимальной нагрузке ГВС и минимальной температуре воды в тепловой сети, т.е. при режиме, когда нагрузка ГВС целиком обеспечивается из подающего трубопровода.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ
В настоящее время применение блочных тепловых пунктов с бесшумными циркуляционными насосами, современного теплопотребляющего оборудования и насосной циркуляции вместо элеваторных узлов является одним из важнейших направлений совершенствования систем теплоснабжения, так как позволяет экономить теплоту и теплоноситель, обеспечить переход на гибкое управление гидравлическим и тепловым режимами.
АТП предназначены для контроля и автоматического управления значениями параметров теплоносителя, подаваемого в систему отопления, ГВС,вентиляции и т.д. с целью оптимизации теплопотребления.
При автоматизации ТП становится возможным контроль расхода теплоносителя и его ограничение в соответствии с договором на теплоснабжение. Наличие этой функции позволяет при дефиците температуры в тепловой сети сохранять её жизнеспособность без ущерба для потребителей, находящихся в конце этой сети и выровнять тепловую нагрузку. Применение АТП позволяет улучшить работу системы теплоснабжения в целом.
Автоматизация ТП позволяет:
- ограничить максимальный расход воды из тепловой сети на тепловой пункт;
- поддерживать требуемый перепад давлений воды на вводе в ЦТП или ИТП, когда фактический перепад давлений превышает требуемый более чем на 200 кПа (20 м);
Функции управления системой отопления:
• Задание отопительного графика по 6 реперным точкам или регулирование подачи теплоты в систему отопления в зависимости от изменения параметров наружного воздуха с целью поддержания заданной температуры воздуха в отапливаемых помещениях;
• Ограничение максимальной и минимальной температур теплоносителя.
• Погодозависимое ограничение температуры возвращаемого теплоносителя или ограничение по фиксированной величине.
• Автоматическое отключение отопления при повышении температуры наружного воздуха выше заданного значения.
• Корректировка температуры теплоносителя в зависимости от требуемой температуры воздуха в помещении.
• поддержание минимального заданного давления в обратном трубопроводе системы отопления;
• Оптимизация продолжительности режимов работы системы отопления в зависимости от температуры наружного воздуха.
• Линейно нарастающая функция обеспечивает плавное включение отопления при централизованном теплоснабжении, что повышает надежность всех систем.
• Управление циркуляционным насосом в соответствии с тепловой нагрузкой и защитой от замерзания.
• При отсутствии тепловой нагрузки проверяется работа насоса во избежание заклинивания.
Функции управления системой ГВС:
• Поддержание постоянной температуры горячей воды.
• Обеспечение настраиваемого приоритета ГВС над отоплением.
• Автоматическая настройка системы ГВС и теплообменника: достаточно открыть водоразборный кран, нажать кнопку, и в течение 7…15 мин. произойдет самонастройка регулятора.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ
Основные факторы экономии, при применении АТП
Экономический эффект, в % от общего теплопотребления
для жилых
зданий
для производственных и административных зданий
1
Снижение температуры воздуха в помещениях зданий в часы отсутствия там людей — выходные и праздничные дни, ночное время
—
10 — 30 %
2
Снятие вынужденных перетопов в переходные, межсезонные периоды
2 — 6 %
2 — 6 %
3
Снятия влияния на потери тепла инерции тепловой сети
3 — 5 %
3 — 5 %
4
Экономический эффект за счёт применения графика качественного регулирования
3 — 4 %
3 — 4 %
5
Наличие алгоритма управления температурой отопления с учетом бытовых тепловыделений
4 — 7 %
—
6
Возможность нормированного снижения нагрузки на отопление в часы максимальной нагрузки на горячее водоснабжение
1 — 3 %
—
7
Коррекция температурного графика по фактической производительности приборов отопления и с учётом мероприятий по энергосбережению архитектурно-строительного характера
7 — 15 %
7 — 15 %
Суммарная средняя экономия при применении АТП
от 20 до 40 %
от 25 до 60 %
1. Снижение температуры воздуха в помещениях в часы отсутствия там людей — выходные, праздничные дни и ночное время (для административных и производственных зданий). Это 10-30 % экономии.
2. Снятие вынужденных «перетопов» в переходные, межсезонные периоды (как для жилья, так и для административных и производственных зданий).
При применении двухтрубных тепловых сетей, т.е. сетей в которых теплоснабжение для отопления и ГВС объединены, существует понятие точки излома температурного графика. Температура теплоносителя в подающем трубопроводе тепловой сети для возможности приготовления ГВС в пределах санитарных норм не должна опускаться ниже 60°С для открытых систем теплоснабжения, и ниже 70°С для закрытых систем теплоснабжения. Для отопления в переходные и межсезонные периоды (при переходах температур наружного воздуха к положительным значениям до +8 оС) системе отопления требуется температура значительно ниже 70 оС. Применение регулирования температуры отопления на АТП позволяет достигнуть 30-40 % экономии в эти периоды отопления. С учетом кратковременности этих периодов доля экономии в годовом теплопотреблении составляет порядка 2-6 %.
3. Снятие влияния на потери теплоты инерции тепловой сети — данный фактор наиболее эффективен при подключении теплового пункта к крупным тепловым сетям, например сетям от ТЭЦ (как для жилья, так и для административных и производственных зданий).
Температура в этих сетях не может быстро изменяться. Это могло бы привести к их частым выходам из строя. Во многих районах России разница между дневными и ночными температурами может достигать 10-20°С. Тепловой инерции здания может не хватить для компенсации этих изменений. В результате, возможны «перетопы» в дневные часы, а следовательно, потери тепла или «недотопы» в ночные часы, что приводит к перерасходу более дорогой электроэнергии за счёт включения бытовых нагревательных приборов (для жилых зданий). Этот фактор можно оценить, только ориентировочно, в пределах 3-5 % общего теплопотребления.
4. Экономический эффект за счёт применения графика качественного регулирования и поддержания постоянства расхода (постоянства перепада давления) в системе отопления (как для жилья, так и для административных и производственных зданий).
Существуют три метода регулирования отопления: качественное при котором меняется только температура, а расход остаётся постоянным, количественное, при котором меняется расход при постоянстве температуры подачи, и качественно-количественное, при котором меняются и расход и температура.
Качественный метод регулирования применим для всех схем систем отопления (однотрубных, двухтрубных, попутных и т.д.).
Мало того, при качественном регулировании можно быть уверенным, что все помещения находятся по теплу в равных условиях, а, следовательно, может быть применено глубокое регулирование с наибольшим экономическим эффектом (вышесказанное относится к гидравлически отрегулированным системам). Для Северо-Западного региона один градус перегрева в помещениях (т.е. 21°С вместо 20°С) равносилен почти 5 % потерь. Таким образом, применение графика качественного регулирования (при условии постоянства расхода теплоносителя в системе отопления) позволяет применять поддержание графика разности (см. СП 41-101-95, приложение 18), что даёт около 4 % дополнительной годовой экономии тепла, возможное только при использовании АТП.
(Из СП 41-101-95). При автоматизации систем отопления заданный график подачи теплоты обеспечивается путем поддержания регулятором соответствующего графика температур теплоносителя.
Могут применяться следующие способы поддержания графика температур теплоносителя, циркулирующего в системе отопления:
1) поддержание графика температур теплоносителя в подающем трубопроводе - ;
2) поддержание графика температур теплоносителя в обратном трубопроводе - ;
3) поддержание графика разности температур теплоносителя в обоих трубопроводах - .
Первый способ, наиболее распространенный за рубежом, приводит к завышению подачи теплоты в теплый период отопительного сезона примерно на 4% годового теплопотребления на отопление вследствие необходимости спрямления криволинейного графика температур воды в подающем трубопроводе.
Второй способ рекомендуется применять при автоматизации систем, в которых возможно изменение расхода циркулирующего теплоносителя (например, при подключении системы отопления к тепловым сетям через элеватор с регулируемым сечением сопла, с корректирующим насосом, установленным на перемычке между подающим и обратным трубопроводами). Контроль температуры в обратном трубопроводе гарантирует нормальный прогрев последних по ходу воды в стояке отопительных приборов.
Третий способ наиболее эффективен, так как при нем повышается точность регулирования, из-за того, что график разности температур - линейный, в отличие от криволинейных графиков температур воды в подающем и обратном трубопроводах систем отопления. Но он может применяться только в системах отопления, в которых поддерживается постоянный расход циркулирующего теплоносителя (например, при независимом присоединении через водоподогреватель или с корректирующими насосами, установленными на подающем или обратном трубопроводах системы отопления). При известном расходе воды, циркулирующей в системе, этот способ регулирования является наиболее точным, так как еще устраняет ошибки в подаче теплоты при наличии запаса в поверхности нагрева отопительных приборов (при других способах регулирования поддержание расчетного графика приведет к перерасходу теплоты и из-за незнания фактического значения показателя степени в формуле коэффициента теплопередачи отопительного прибора).
5. Учёт при управлении температурой отопления бытовых тепловыделений (для жилья).
По данным СНиП 2.04.05-91 доля бытовых тепловыделений в тепловом балансе здания может достигать 14 % общего расхода на отопление. Для того чтобы учесть эти выделения и не перетапливать жилые здания целесообразно применять разные алгоритмы регулирования для жилых и административных (производственных) зданий. Температурный график тепловых сетей, как правило, рассчитывается для потребителей второй группы. Применение специальных алгоритмов для жилых зданий может позволить сэкономить до 7 % общего теплопотребления для этих зданий. Реализовать этот график возможно только на индивидуальном АТП.
6. Возможность нормированного снижения нагрузки на отопление в часы максимальной нагрузки на горячее водоснабжение (для жилья).
Практика показывает, что наибольшее количество аварий тепловых сетей приходится на часы максимального пользования горячей водой. В часы максимального водоразбора нагрузка на отопление снижается, так как имеет место связанное регулирование отопления и ГВС, после чего происходит компенсация, но уже меньшего количества тепловой энергии. При этом выравнивается не только нагрузка на тепловые сети, но и температура в жилых домах, так как максимум бытовых тепловыделений, а также тепловыделений от трубопроводов системы ГВС и полотенцесушителей приходится на часы максимального водоразбора (в жилых зданиях так называемые утренние и вечерние максимумы). Это позволяет дополнительно добиться 1-3 % экономии.
7. Коррекция температурного графика по фактической производительности приборов отопления и с учётом мероприятий по энергосбережению архитектурно-строительного характера (как для жилья, так и для административных и производственных зданий).
При проведении работ по утеплению стен зданий, установке современных оконных блоков и т.д. значительно уменьшаются потери тепла через ограждающие конструкции зданий. Экономический эффект от данных мероприятий будет неполным, если не корректировать проектный температурный график отопления, что возможно только при наличии схем автоматического регулирования подачи тепла. Кроме того, необходимо учитывать определенный запас, который закладывают проектировщики при определении необходимой площади отопительных приборов. Эффект экономии от автоматизации в данном случае может составить от 7 до 15 %.
Эксплуатация тепловых пунктов
Основными задачами обслуживания ТП являются:
• Обеспечение расчетного расхода теплоносителя требуемых параметров в пределах установленных лимитов;
• Обеспечение рационального использования теплоносителя и температурного перепада;
• Снижение до минимума тепловых потерь и устранение утечек;
• Обеспечение бесперебойной работы всего оборудования ТП.
Эксплуатацию ТП осуществляет персонал потребителей под контролем организации, эксплуатирующей тепловые сети (ОЭТС). Постоянное дежурство обслуживающего персонала на ТП, как правило, не обязательно. Обход ТП производят слесари-обходчики по мере необходимости, но не реже 1 раза в 2 недели, в соответствии с утвержденным графиком.
Объем технического обслуживания и ремонта определяется необходимостью поддержания работоспособного состояния и периодического восстановления оборудования ТП. Техническое обслуживание ИТП предполагает проведение операций контрольного характера (осмотр, контроль за соблюдением эксплуатационных ситуаций, испытания и оценки технического состояния) и некоторые технологические операции восстановительного характера (регулирование и наладка, чистка, смазка, замена вышедших из строя деталей, устранение мелких дефектов).
К обслуживанию индивидуальных тепловых пунктов относятся следующие мероприятия:
1) Периодический осмотр оборудования по установленному графику
2) Исправление текущих неисправностей
3) Контроль защитной, контрольной и измерительной автоматики
4) Снятие показаний с приборов учета тепла
5) Оперативное решение вопросов обслуживания в случае возникновения неисправностей
6) Подготовка и пуск в эксплуатацию в отопительный сезон
К п.1) Осмотр оборудования теплового пункта производится для проверки на отсутствие течей, подтеков на наружной поверхности тепловой изоляции, при необходимости своевременное их устранение.
Осмотру подлежат:
• запорная арматура;
• предохранительный клапан;
• обратные клапана;
• регуляторы давления;
• регулятор температуры горячего водоснабжения;
• манометры, термометры.
К п.2)К мелкому ремонту относятся:
• подтяжка фланцевых соединений, при необходимости замена прокладки;
• устранение течи резьбовых соединений;
• набивка сальников;
• промывка, прочистка фильтров и грязевиков;
• частичное восстановление изоляции;
• своевременная поверка, либо замена средств измерений (манометры, термометры), подлежащих государственному контролю и надзору.
К п. 3:
А) Контроль работоспособности устройств автоматического регулирования:
• контроллера,
• смесительных, циркуляционных, повысительных насосов,
• датчиков температуры и давления,
• электрощитов системы автоматического регулирования.
Б)Пуско-наладочные работы на системе автоматического регулирования в начале отопительного периода и корректировка режима работы системы автоматического регулирования в течение отопительного периода.
В) Проверка режимов теплопотребления на соответствие графикам режимно-диспетчерской службы энергоснабжающей организации, в том числе контроль температуры теплоносителя в обратном трубопроводе.
Г) Корректировка устройств ограничения расхода теплоносителя в соответствии с лимитом Договора о теплоснабжении с энергоснабжающей организацией.
Д) Мелкий ремонт оборудования системы автоматизации (чистка, регулировка, устранение повреждений, не требующих замены основных деталей и узлов).
Ремонт оборудования системы автоматизации ИТП, требующий демонтажа оборудования, передачи его в специализированные организации для выполнения ремонта с последующим монтажом оборудования на объекте выполняется на основании дополнительного соглашения к договору.
К п.4) Контроль и снятие показаний приборов узла учета тепла с оформлением ежемесячных отчетов о теплопотреблении и предъявление отчетов энергоснабжающей организации.
П.5) - понятен.
К п.6. Выполнение работ по подготовке и сдаче ИТП к отопительному периоду энергоснабжающей организации (гидравлические испытания, гидропневматическая промывка, восстановление нумерации оборудования, обозначения арматуры и опознавательная окраска трубопроводов).
Включение и выключение ТП и абонентских систем, а также регулирование расхода теплоносителя производит персонал ОЭТС. Ежегодно оборудование ТП ремонтируют. Объем и время проведения ремонта устанавливают и согласовывают потребитель и эксплуатирующая организация совместно.
Приемку ТП и систем теплопотребления после монтажа и ремонта производят с участием персонала ОЭТС. С целью проверки подготовленности к отопительному сезону проверяют выполнение плана ремонтных работ и качество ремонта.
Включение ТП в эксплуатацию
ТП может быть включен в эксплуатацию только после того, как произведена подготовка к эксплуатации СО, ГВС и вентиляции. Они должны быть отремонтированы, промыты и опрессованы. Перед включением ТП в эксплуатацию после ремонта производят промывку трубопроводов и оборудования и гидравлические испытания. Промывку рекомендуется проводить гидропневматическим способом. Если по каким-либо причинам нельзя произвести гидропневматическую промывку, то при промывании водой скорость промывки должна превышать эксплуатационную в 3-5 раз, что достигается применением специального насоса.
Перед пуском должно быть проверено соответствие выполненных ремонтных работ проекту, их качество, а также:
• состояние помещения ТП;
• соответствие расчету ограничительных диафрагм;
• наличие и состояние КИП и автоматических устройств;
• наличие результатов промывки и гидравлических испытаний;
• наличие паспорта ТП;
• наличие схем, инструкций и указателей (бирок) на оборудовании и запорно-регулировочной арматуре с указанием основных характеристик и позиций, соответствующих схеме.
ТП может быть включен только после заполнения местных систем отопления, вентиляции и трубопроводов ТП сетевой водой. При наполнении системы все воздухосборники в верхних точках должны быть открыты до момента появления воды. Наполнение систем производится через обратный трубопровод путем плавного открытия задвижки. При этом давление не должно снижаться более чем на 0,03 – 0,05 МПа (3-5 м). Если на обратном трубопроводе установлен водомер, то систему заполняют по обводному трубопроводу, а при его отсутствии вместо водомеров временно устанавливают патрубок с фланцем (или резьбой).
Если на обратном трубопроводе установлен регулятор давления «до себя» (регулятор подпора), то заполнение не может производиться обычным способом через обратную линию, так как при отсутствии воды в системе отопления и отсутствии циркуляции на клапан регулятора будет действовать одностороннее усилие пружины, стремящейся закрыть клапан. Поэтому поступают следующим образом: открыть воздухосборники в верхней части системы, открыть задвижку на обратном трубопроводе, ослабить пружину клапана, приоткрыть задвижку на подающем трубопроводе и начать медленно заполнять систему через подающий трубопровод. При этом необходимо контролировать давление в системе отопления. Как только давление перед клапаном и за ним (на РДДС) сравняются, производят натяжение пружины до тех пор, пока из системы не будет удален весь воздух и из воздухосборник анне будет поступать вода, т.е. обеспечен залив СО. После этого воздушные краны закрывают и производят дальнейшее натяжение пружины, чтобы давление в обратке СО было равно высоте системы плюс 3-5 м.
Если система заполнялась водой во время летнего периода, то она должна быть отключена прикрытием задвижек сначала на обратном трубопроводе, а затем на подающем. Необходимо помнить, что вследствие неплотности прикрытия клапана верхняя часть системы может постепенно оголяться и заполняться воздухом. При получении разрешения на пуск системы после её заполнения открывают задвижки на обратном трубопроводе, а потом на подающем, и в системе создается циркуляция.
На тепловых пунктах, оборудованных авторегуляторами, для создания циркуляции в СО необходимо открыть краны на импульсных трубках регуляторов. Регуляторы должны быть настроены на поддержание требуемого режима. После включения циркуляции необходимо через каждые 2 – 3 часа удалять воздух из системы.