Классификация систем теплоснабжения

Содержание

Введение

1. Классификация систем  теплоснабжения

2. Трубы, опоры, компенсаторы  и их соединения

3. Организация эксплуатации  тепловых сетей

Список литературы

Введение

Теплоснабжение -- снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений) для обеспечения коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение) и технологических нужд потребителей. Различают местное и централизованное теплоснабжение. Местное теплоснабжение ориентировано на одно или несколько зданий, централизованное -- на жилой или промышленный район. В Украине наибольшее значение приобрело централизованное теплоснабжение (в связи с этим термин «Теплоснабжение» чаще всего употребляется применительно к системам централизованного теплоснабжение). Его основные преимущества перед местным теплоснабжением -- значительное снижение расхода топлива и эксплуатационных затрат (например, за счёт автоматизации котельных установок и повышения их КПД); возможность использования низкосортного топлива; уменьшение степени загрязнения воздушного бассейна и улучшение санитарного состояния населённых мест.

1. Классификация  систем теплоснабжения.

Система теплоснабжения здания предназначена для обеспечения тепловой энергией (теплотой) его инженерных систем, требующих для своего функционирования подачи нагретого теплоносителя. Помимо традиционных систем (отопление и горячее водоснабжение), в современном гражданском здании могут быть предусмотрены и другие теплопотребляющие системы (вентиляция и кондиционирование воздуха, обогреваемые полы, бассейн).

Снабжение теплом потребителей (систем отопления, вентиляции, на технологические процессы и горячее водоснабжение зданий) состоит из трёх взаимосвязанных процессов:

-сообщение тепла теплоносителю;

-транспорт теплоносителя;

-использование теплового  потенциала теплоносителя.

В соответствии с этим, каждая система теплоснабжения состоит из трёх звеньев:

-источник тепла;

-трубопроводы;

-системы теплопотребления  с нагревательными приборами.

Системы теплоснабжения классифицируются по следующим основным признакам:

-по мощности;

-по виду источника  тепла;

-по виду теплоносителя.

По мощности системы теплоснабжения характеризуются дальностью передачи тепла и числом потребителей. Они могут быть местными централизованными и децентрализованными. Местными называют системы теплоснабжения, в которых три основных звена объединены и находятся или в одном помещении, или в смежных помещениях и применяются только в гражданских, небольшого объёма, зданиях, или в небольших вспомогательных зданиях на промышленных площадках, удалённых от основных производственных корпусов. (Например: печи, газовое или электрическое отопление). В этих случаях получение тепла и передача его воздуху помещений объединены в одном устройстве и расположены в отапливаемых помещениях.

Централизованными системами теплоснабжения называются в том случае, когда от одного источника тепла подаётся тепло для многих помещений или зданий.

Децентрализованными системами теплоснабжения называются в том случае, когда тепло подаются от теплогенераторов, устанавливаемых непосредственно в отапливаемых помещениях и на предприятиях.

В последние годы в связи с развитием новых экономических отношений в Украине наметилась децентрализация теплоснабжения промышленных предприятий и жилого сектора. Широко развивается строительство автономных источников теплоснабжения: блочных, модульных и крышных котельных, оснащенных полностью автоматизированными котельными агрегатами, имеющими высокие энергетические и экологические показатели.

По виду источника тепла системы централизованного теплоснабжения разделяют на районное теплоснабжение и теплофикацию.

При районном теплоснабжении источником тепла служит районная котельная, а при теплофикации - ТЭЦ.

Теплоносителем называется среда, которая передаёт тепло от источника тепла к нагревательным приборам систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

По виду теплоносители системы теплоснабжения делятся на две группы:

-водяные системы теплоснабжения;

-паровые системы теплоснабжения.

Водяные системы теплоснабжения различают по числу теплопроводов, передающих воду в одном направлении:

-однотрубные;

-двухтрубные;

-многотрубные.

Водяные системы теплоснабжения по способу присоединения систем горячего водоснабжения разделяют на две группы:

-закрытые системы;

-открытые системы.

Схемы присоединений систем отопления и вентиляции к тепловым сетям могут быть зависимые и независимые. При зависимой схеме вода из тепловых сетей непосредственно поступает в нагревательные приборы систем отопления и вентиляции. При независимой схеме вода из тепловой сети доходит только до абонентских вводов местных систем, т.е. до места присоединения последних к тепловой сети, и не попадает в нагревательные приборы, а в специально предусмотренных подогревателях нагревает воду, циркулирующую в системах отопления зданий, и возвращается по обратному теплопроводу к источнику теплоснабжения.

Паровые системы теплоснабжения могут быть с возвратом и без возврата конденсата. Технологические потребители пара присоединяются непосредственно или с применением компрессора, если давление пара в сети ниже давления, требуемого технологическими потребителями. Выбор систем теплоснабжения.

Система теплоснабжения выбирается в зависимости от характера теплового потребления и вида источника теплоснабжения.

Водяным системам теплоснабжения отдаётся предпочтение, когда тепловые потребители представляют собой системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. При наличии технологической тепловой нагрузки, требующей тепло повышенного потенциала, рационально также применять воду в качестве теплоносителя, но при этом предусматривать прокладку третьего обособленного трубопровода.

На промышленных площадках при превалирующей технологической тепловой нагрузке повышенного потенциала и малых нагрузках отопления и вентиляции можно применять паровые системы теплоснабжения.

2. Трубы, опоры, компенсаторы  и их соединения

Наибольшее применение для устройства инженерных сетей получили стальные трубы, выпускаемые промышленностью для резьбовых и безрезьбовых соединений, бесшовные (цельнотянутые) и со швом (сварные). Стальные водогазопроводные трубы изготовляют по ГОСТ 3262-75 условным проходом от 10 до 150 мм. Трубы выпускают оцинкованные и неоцинкованные (черные). Слой цинка на поверхности оцинкованных труб предохраняет их от коррозии при химическом или электрохимическом воздействии. Для соединения стальных труб, имеющих трубную (газовую) резьбу, применяют прямые или переходные соединительные части (фитинги) из ковкого чугуна и стали. Для устройства разъемного соединения стальных труб используют фланец, муфту или сгон, состоящий из муфты и контргайки, навернутой со стороны длинной резьбы. К недостаткам стальных труб относятся высокая материалоемкость и трудоемкость монтажа.

Чугунные водопроводные раструбные трубы применяют для устройства вводов (на давление до 1 МПа) и участков сети, прокладываемых в земле. Длина чугунных труб может составлять от 2 до 6 м. Кольцевые раструбные щели в стыковых соединениях чугунных труб диаметром до 300 мм заделывают с помощью резиновых манжет.

Для внутренних сетей водопровода используют пластмассовые напорные трубы из полиэтилена низкой и высокой плотности, диаметром от 12 до 160 мм на рабочее давление до 1 МПа в бухтах, на катушках или в отрезках длиной до 12 м, а также трубы напорные из непластифицированного поливинилхлорида диаметром от 10 до 160 мм с номинальным давлением 1,6 МПа с раструбом под клеевое соединение, под эластичное уплотнительное кольцо и без раструба, в отрезках до 6 м (12 м) и полипропилена. Срок службы труб при температуре 20°C - 50 лет. Максимальная рабочая температура постоянная до 60°C, кратковременная до 80°C. Наряду с положительными свойствами: коррозионной стойкостью, относительной гладкостью внутренней поверхности пластмассовые трубы имеют ряд недостатков: сравнительно большую хрупкость и значительный коэффициент температурного линейного расширения.

Соединение полиэтиленовых и полипропиленовых труб между собой и с фасонными частями выполняют преимущественно методом контактной сварки в стык или с помощью соединительных деталей с закладными нагревателями (электрофузионными фитингами). Возможно механическое соединение с помощью компрессионных фитингов. Раструбные трубы из поливинилхлорида соединяют при помощи зазорозаполняющего клея на основе тетрагидрофурана (типа "Tangit") или с помощью эластичных уплотнительных колец.

Пластмассовые трубы легко обрабатываются и монтируются, но ввиду своей гибкости они требуют большего числа креплений на единицу длины и больше подходят для скрытого монтажа. Полипропиленовые трубы на морозе становятся хрупкими, поэтому их монтаж необходимо вести при температуре выше 5°C.

Наряду с пластмассовыми трубами все чаще используют металлополимерные трубы, которые обладают теми же достоинствами и недостатками, что и плпастмассовые.

Появление пластмассовых и металлополимерных труб позволило перейти от последовательной схемы присоединения приборов к стояку к параллельной с использованием поэтажных коллекторов. При этой схеме значительно снижается влияние одновременного включения водоразборной арматуры у расположенных рядом приборов на расход воды каждого прибора.

Медные трубы находят все большее применение при индивидуальном коттеджном строительстве. Эти трубы объединяют все достоинства металлических и пластмассовых труб, но обладают большим сроком эксплуатации.

Трубы из нержавеющей стали также начали использовать для систем внутреннего водопровода после появления принципиально новых методов соединения труб и разнообразных фасонных частей.

В настоящее время для систем отопления и водоснабжения наиболее часто используются металлопластиковые, полипропиленовые и полиэтиленовые трубы. Соединительные элементы для таких труб выполняются из пластика, латуни или бронзы. Системы этих труб и фитингов надежны, долговечны, имеют отличные гидравлические, температурные и гигиенические характеристики, идеально подходят для выполнения любых задач отопления и водоснабжения квартир, офисов и коттеджей. Многолетний опыт использования таких систем труб в Европе и странах СНГ не оставляет сомнений в их надежности.

Современный рынок теплотехнического оборудования представлен многочисленными производителями и предоставляет широкий выбор труб и комплектующих для отопления и водоснабжения. Такие торговые марки, как Valtec, Pexal, Giacomini (Италия), KAN (Польша), REHAU (Германия) означают целый комплекс высококачественного оборудования, включающий не только трубы и фитинги, но и широкий ассортимент дополнительных приборов и устройств для отопления и водоснабжения. С их помощью можно создать современные системы отопления и водоснабжения любой сложности, высокой комфортности и надежности.

Современные полимерные трубы имеют ряд преимуществ перед устаревшими стальными трубами, используемыми для отопления и водоснабжения. К основным таким преимуществам относятся следующие:

- Использование меньших  диаметров. Полимерные трубы имеют  очень гладкую внутреннюю поверхность  и малые гидравлические потери, что позволяет использовать трубы  меньшего диаметра, чем стальных при одинаковой пропускной способности. Использование труб меньшего диаметра позволяет сделать монтаж систем более компактным и экономичным.

- Хорошая пропускная способность  в течение всего периода эксплуатации. Полимерные трубы имеют высокую  стойкость к отложениям каких-либо  солей, полностью отсутствует коррозия. Стальные трубы за несколько  лет эксплуатации сильно зарастают  ржавчиной и солями, при этом  их пропускная способность резко  уменьшается. Ухудшается при этом  и качество воды, проходящей через  такие трубы.

- Современные полимерные  трубы отвечают самым высоким  требованиям по экологии.

- Простота и экономичность  монтажа. Монтаж полимерных труб  благодаря их малому весу и  эластичности, а также простой  технологии соединений значительно  проще, чем стальных, для монтажа  которых, как правило, требуются  квалифицированный сварщик. С помощью  полимерных труб легче выполнить  компактные узлы и скрытую  разводку труб.

В таблице для сравнения приведены некоторые эксплуатационные характеристики труб из различных материалов.

Таблица.1.Эксплуатационные характеристики

Материал труб	Коэффициент линейного расширения, мм/м*град.	Шероховатость, мм	Потери давления, гПа/м	Рабочая температура, С
Стальные новые	0,012	0,07	3	-
Стальные неновые	0,012	0,5	5	-
Металлопластиковые	0,025 - 0,03	0,004	1,5	95
Полиэтиленовые	0,15 - 0,17	0,007	1,8	90
Полипропиленовые	0,15 - 0,17	0,01	2	70

При сравнении полимерных материалов можно выделить следующее:

- Полипропиленовые трубы  менее термостойкие, чем металлопластиковые  и полиэтиленовые, поэтому их  основное применение - горячее и  холодное водоснабжение, применение  в отопительных системах ограничено. Вследствие высокой текучести  полипропиленовые трубы меняют  форму со временем даже под  действием собственного веса, поэтому  при внешней проводке трубы  необходимо крепить через каждые 50 -60 см. Технология соединения полипропиленовых  труб обеспечивает высокую прочность  соединения сравнимую с прочностью  самой трубы.