Контрольная работа по "Теплотехнике"

 

 

1. Присоединение теплопотребляющих  систем к тепловой сети  и  оборудование теплового пункта

 

 

 

 

 Присоединение к тепловой сети систем отопления, вентиляции и  горячего водоснабжения и технологических теплопотребляющих установок производится в тепловых пунктах. Причем каждый из этих видов нагрузок следует питать по самостоятельному трубопроводу, присоединенному к коллектору теплового пункта.

    Все верхние точки разводящих трубопроводов должны быть оборудованы воздуховыпускной арматурой, а нижние - арматурой для спуска воды или отвода конденсата.

   Трубопроводы должны иметь уклоны, исключающие образование воздушных мешков и скопление конденсата.

   Узловые точки внутрицеховых теплопроводов должны быть оборудованы секционными задвижками (вентилями) для отключения отдельных участков от системы.

   При реконструкции или расширении предприятий, здания которых имеют паровые системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, должна проверяться экономическая целесообразность перевода существующих систем с пара на горячую воду.

  В качестве источника тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение должна максимально использоваться вторичная теплота технологических установок.

   При прекращении циркуляции сетевой воды в системе отопления или вентиляции при температуре наружного воздуха ниже 0°С из-за повреждения наружных тепловых сетей, циркуляционного насоса на тепловом пункте или по другим причинам, персонал должен сдренировать воду из этих систем для предотвращения их замораживания и выхода из строя. Решение о необходимости дренирования теплоносителя из системы должен принимать ответственный за исправное состояние и безопасную эксплуатацию теплопотребляющих установок и тепловых сетей предприятия по согласованию с энергоснабжающей организацией.

    Порядок опорожнения, а также допустимая длительность отключения систем отопления и вентиляции без дренирования теплоносителя в зависимости от степени утепленности, аккумулирующей способности и конструкции отапливаемых зданий должны быть определены инструкцией по эксплуатации, составленной применительно к местным условиям.

   После окончания отопительного периода отопительные системы, трубопроводы и калориферы систем вентиляции должны быть подвергнуты продувке сжатым воздухом или промывке водой, подаваемой в количествах, превышающих расчетный расход в 3 - 5 раз. При этом должно быть достигнуто полное осветление воды.

    Для защиты от внутренней коррозии системы должны быть постоянно заполнены химически очищенной деаэрированной водой под избыточным давлением не ниже 0,05 МПа (0,5 кгс/см²).

  Перед началом отопительного сезона, после окончания ремонта системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения должны быть подвергнуты гидравлической опрессовке на прочность и плотность:

элеваторные узлы, калориферы и водоподогреватели  отопления и горячего водоснабжения - давлением 1,25 рабочего, но не ниже 1 МПа (10 кгс/см²);

системы отопления  с чугунными отопительными приборами - давлением 1,25 рабочего, но не более 0,6 МПа (6 кгс/см²);

системы панельного и конвекторного отопления - давлением 1 МПа (10 кгс/см²);

системы горячего водоснабжения - давлением, равным рабочему в системе плюс 0,5 МПа (5 кгс/см²), но не более 1 МПа (10 кгс/см²).

Гидравлическое  испытание должно производится при положительных температурах наружного воздуха. При температуре наружного воздуха ниже нуля проверка плотности возможна лишь в исключительных случаях.

  Расчетные шайбы и сопла элеваторов должны пломбироваться.

   Паровые системы отопления с рабочим давлением до 0,07 МПа (0,7 кгс/см²) должны испытываться давлением 0,25 МПа (2,5 кгс/см²) в нижней точке системы; системы с рабочим давлением более 0,07 МПа - давлением, равным рабочему плюс 0,1 МПа (1 кгс/см²), но не менее 0,3 МПа (3 кгс/см²) в верхней точке системы.

 

Тепловые пункты

Современный тепловой пункт  представляет собой теплораспределительный пункт, включающий в себя комплекс установок  для распределения тепла, поступающего из тепловой сети, в соответствии с  установленными для потребителей видом и параметрами теплоносителя.

Тепловой пункт оборудуется  всеми необходимыми приборами для  регулирования и учёта расхода  тепла. Тепловой пункт несет на себе как функцию обслуживания потребителей пара, так и функцию распределения горячей воды.

Тепловой пункт, обслуживающий  потребителей пара, как правило, включает в себя редукционно-охладительные  установки, снижающие давление и  температуру пара до требуемых значений, и установки для сбора и  возврата конденсата в источник теплоснабжения.

Тепловой пункт, распределяющий горячую воду для коммунально-бытовых нужд, включает в себя смесительное устройство, снижающее до определенного показателя температуру поступающей из тепловой сети воды.

Тепловые пункты принято  подразделять на:

• Модульный тепловой пункт (МТП)
• Центральный тепловой пункт (ЦТП)
• Индивидуальный тепловой пункт (ИТП

 

 

Оборудование центрального теплового пункта включает в себя следующие элементы:

• подогреватели (теплообменники) - секционные, многоходовые, блочного типа, пластинчатые - в зависимости от проекта, для горячего водоснабжения, поддерживающие нужную температуру и напор воды у водоразборных точек;
• циркуляционные хозяйственные, противопожарные и отопительные насосы;
• тепловые и водомерные узлы;
• приборы КИП и автоматики и запорно-регулирующая арматура.

 

 

2.Естественная  вентиляция

 

 

Естественная вентиляция

При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется из-за разницы  давления снаружи и внутри здания. 
Под неорганизованной естественной системой вентиляции понимается воздухообмен в помещении, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха и действий ветра через неплотности ограждающих конструкций, а также при открывании форточек, фрамуг и дверей. 
Организованной естественной вентиляцией называется воздухообмен, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха, но через специально устроенные приточные и вытяжные проемы, степень открытия которых регулируется. Для создания пониженного давления в вентиляционном канале может использоваться дефлектор.

Дефлектор (от лат. deflecto — отклонять) — аэродинамическое устройство, устанавливаемое над вентиляционным каналом, дымоходом, в системе охлаждения поршневогоавиамотора и др. Применяется для усиления тяги в канале за счёт эффекта Бернулли: чем больше скорость движения потока воздуха при изменении поперечного сечения канала, тем меньше статическое давление в этом сечении. Дефлекторы увеличивают тягу в канале и повышают эффективность систем вентиляции.

 

 

1)вытяжное окно

2)приток свежего воздуха

3)вытяжная труба

 

 

 

 

 

 

 

3.основные  схемы систем водяного отопления  с естественной циркуляцией

 воды

 

 

 

Принципиальная схема системы отопления с естественной циркуляцией (рис. 1) состоит из котла 1 (или водоподогревателя), подающего 2 и обратного 7 трубопроводов, нагревательных приборов 5 и расширительного сосуда 3.

Ряс. 1. Схема водяного отопления с верхней разводкой   и   естественной циркуляцией воды: 1 — котел, 2 — подающий трубопровод, 3 — расширительный сосуд, 4, 6 — стояки, б — нагревательный   прибор, 7 — обратный   трубопровод

Нагретая в котле  вода поступает по подающему трубопроводу и стоякам в нагревательные приборы, отдает им часть своего тепла на компенсацию потерь тепла через наружные ограждающие конструкции здания, затем по обратному трубопроводу возвращается в котел, где вновь подогревается до необходимой температуры, и далее цикл повторяется.

Вода в системе отопления  перемещается под действием гравитационного  давления, которое расходуется на преодоление сопротивлений в  сети трубопроводов. Эти сопротивления вызываются трением воды о стенки труб, а также наличием в системе местных сопротивлений. К местным сопротивлениям относятся: ответвления и повороты трубопроводов, арматура и сами нагревательные приборы. Чем больше сопротивлений возникает в трубопроводе, тем больше должно быть гравитационное давление.

Циркуляционный напор  зависит от разности отметок центра котла и центра нижнего прибора. Чем больше эта разность, тем больше будет циркуляционный напор.

Системы центрального водяного отопления с естественной циркуляцией бывают двухтрубные с верхней и нижней разводками, а   также  однотрубные  с   верхней разводкой.

Рис. 2. Схема двухтрубной  системы водяного отопления с  естественной циркуляцией и верхней разводкой:

1 — котел,  2 — подающий  трубопровод,  3 — обратный  трубопровод,  4 — нагревательные приборы, 5 — краны двойной регулировки, 6 — расширительный сосуд, 7 — ручной насос

 

В двухтрубной системе  водяного отопления с естественной циркуляцией воды и верхней разводкой (рис.2.) вода из котла поднимается вверх по подающему трубопроводу 2 и далее поступает по стоякам и подводкам в нагревательные приборы 4. От нагревательных приборов вода по обратным подводкам и стоякам поступает в обратный трубопровод и из нее в котел. Каждый прибор данной системы отопления обслуживается двумя трубопроводами — подающим 2 и обратным 3, поэтому такая система называется двухтрубной.

Двухтрубная система  отопления с нижней разводкой  отличается от системы с верхней разводкой тем, что подающий трубопровод прокладывается понизу рядом с обратным и вода по подающим стоякам движется снизу вверх. Пройдя через нагревательные приборы, вода по обратным подводкам и стоякам поступает в обратную магистраль и из нее в котел.

 

4. Системы водяного отопления , присоединяемые к тепловой сети через

элеватор 

Схема непосредственного  присоединения систем отопления

Она является простейшей схемой и применяется, когда температура  и давление теплоносителя совпадают  с параметрамисистемы отопления. Для присоединения жилых зданий на абонентском вводе должна быть температура сетевой воды не более 95ºС, для производственных зданий – не более 150ºС).

Эта схема может применяться для подключения промышленных зданий и жилого сектора к котельным с чугунными водогрейными котлами, работающими 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 превышать60 м.вод.ст. Иногда устанавливают регуляторы расхода.

 

Схема с элеватором

Применяется, когда требуется  снизить температуру теплоносителя  для систем отопления по санитарно-гигиеническим  показателям (например, со 150ºС до 95ºС). Для этого применяют водоструйные насосы (элеваторы). Кроме того, элеватор является 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.

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 0,25÷0,3, поэтому для создания перепада давления в системе отопления надо иметь до элеватора располагаемый напор в 8÷10 раз больший;
• постоянство коэффициента смешения элеватора, что приводит к перегреву помещений в теплый период отопительного сезона, т.к. нельзя изменить соотношение между количествами 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.

 

 

Схемы с насосом  и элеватором

Отмеченные недостатки устраняются в схемах с элеватором и центробежным насосом. В этом случае выход из строя центробежного насоса приводит к снижению коэффициента смешения элеватора, но не снизит его до нуля, как при чисто насосном смешении. Эти схемы применимы если разность напоров перед элеватором не может обеспечить необходимого коэффициента смешения, т.е. она меньше 10÷15 м вод. ст., но больше 5 м вод. ст. В действующих тепловых сетях такие зоны обширны. Схемы позволяют вести ступенчатое температурное регулирование в зоне высоких температур наружного воздуха. Установка центробежного насоса с нормально работающим элеватором при включении насоса позволяет увеличить коэффициент смешения и снизить температуру воды, подаваемой в систему отопления.