Теплоснабжение, Курс лекций, Копко В.М., 2012

Теплоснабжение, Курс лекций, Копко В.М., 2012.

В книге рассмотрены теплофикационные и централизованные системы теплоснабжения. Приводятся методы определения расходов теплоты потребителями. Изложены вопросы конструирования и проектирования систем горячего водоснабжения. Рассмотрены схемы систем присоединения потребителей к тепловым сетям, схемы теплосетей, их конструктивные элементы. Приведены методы гидравлического, механического и теплового расчета тепловых сетей, а также их гидравлические режимы. Рассматриваются также источники тепла в контексте теплоснабжения. Уделяется внимание вопросам эксплуатации тепловых сетей и систем теплоснабжения.
Для студентов ВУЗов, обучающихся по специальности «Теплогазоснабжение, вентиляция и охрана воздушного бассейна».

Тепловые нагрузки.
По режиму потребления тепла в течение года различают сезонные и круглогодовые тепловые нагрузки.
К сезонным относят тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха. График каждой из этих нагрузок не имеет круглогодичного характера, а действует только в течение отопительного периода. Характер изменения величины сезонных нагрузок зависит от географического положения теплопотребляющего объекта и от изменяющихся климатических условий (температуры наружного воздуха, его влажности, скорости и направления ветра).

Сезонные тепловые нагрузки имеют относительно постоянный суточный график и переменный годовой график.
Величина отопительной нагрузки в течение года зависит от метеорологических условий данного отопительного периода и может значительно отличаться от нагрузок отопительных периодов предыдущих лет. Изменение отопительной нагрузки в течение суток зависит от теплоустойчивости ограждающих конструкций здания.

Оглавление
Предисловие
Введение
1. Тепловое потребление
1.1. Тепловые нагрузки
1.2. Определение тепловых нагрузок для жилых районов города и населенных пунктов
1.3. Определение тепловых нагрузок для отдельных зданий и сооружений
1.4. Часовые и суточные графики потребления горячей воды
1.5. Интегральные графики расхода тепла. Аккумуляторы тепла
1.6. Годовые графики потребления тепла
2. Системы теплоснабжения
2.1. Классификация систем теплоснабжения. Теплоносители
2.2. Водяные системы
2.2.1. Закрытые системы
2.2.2. Открытые системы
2.2.3. Однотрубные системы
2.2.4. Преимущества и недостатки закрытых и открытых систем теплоснабжения
2.3. Паровые системы
3. Горячее водоснабжение
3.1. Автономные системы горячего водоснабжения
3.2. Централизованные системы горячего водоснабжения
3.3. Расчетный расход горячей воды
3.4. Гидравлический расчет подающих теплопроводов системы горячего водоснабжения
3.5. Основные гидравлические режимы циркуляционных систем горячего водоснабжения
3.6. Гидравлический расчет циркуляционных теплопроводов
3.7. Подбор циркуляционных насосов
4. Регулирование централизованного теплоснабжения
4.1. Задачи и виды регулирования
4.2. Общее уравнение регулирования
4.3. Тепловые характеристики теплообменных аппаратов
4.4. Центральное качественное регулирование :
4.5. Центральное количественное регулирование
4.6. Центральное качественно-количественное регулирование
4.7. Центральное качественное регулирование по отопительной нагрузке
4.7.1. Графики тепловой нагрузки, температур и расходов сетевой воды на отопление
4.7.2. Графики тепловой нагрузки, температур и расходов сетевой воды на вентиляцию
4.7.3. Графики тепловой нагрузки, температур и расходов сетевой воды на горячее водоснабжение при закрытой системе теплоснабжения
4.7.4. Графики тепловой нагрузки, температур и расходов сетевой воды на горячее водоснабжение при открытой системе теплоснабжения
4.7.5. Суммарный расход воды в теплосети
4.7.6. Средняя температура воды в обратном трубопроводе теплосети
4.8. Центральное качественное регулирование по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения
4.9. Регулирование отпуска теплоты в открытых системах теплоснабжения ;
5. Тепловые сети
5.1. Схемы тепловых сетей
5.2. Конструктивные элементы тепловых сетей
5.2.1. Трубы и детали трубопроводов
5.2.2. Запорная арматура
5.2.3. Подвижные опоры
5.2.4. Неподвижные опоры
5.2.5. Компенсаторы
5.2.6. Вспомогательное оборудование
6. Трасса и способы прокладки тепловых сетей
6.1. Трасса тепловых сетей
6.2. Надземные прокладки тепловых сетей
6.3. Подземные канальные прокладки тепловых сетей
6.4. Бесканальные прокладки тепловых сетей
6.5. Бесканальные прокладки из предварительно изолированных труб
6.5.1. Общие положения
6.5.2. Компенсационный метод прокладки предызолированных труб
6.5.3 Прокладка труб с предварительным подогревом
6.5.4. Прокладка труб с применением сильфонных компенсаторов
6.5.5. Компенсационные зоны
6.5.6 Неподвижные опоры
6.5.7. Ответвления трубопроводов
6.5.8. Присоединение к теплопроводам канальной прокладки
6.5.9. Установка арматуры и фасонных изделий
6.5.10. Система оперативного дистанционного контроля
6.5.11. Гибкие предызолированные трубы
6.6. Камеры обслуживания и контроля
6.7. Защити подземных прокладок от грунтовых вод
6.8. Пересечение трубопроводов теплосетей с инженерными сооружениями и естественными препятствиями
7. Гидравлический расчет тепловых сетей
7.1. Определение расчетных расходов теплоносителя
7.1.1. Закрытые системы теплоснабжения
7.1.2. Открытые системы теплоснабжения
7.2. Основные положения гидравлического расчета
7.3. Порядок гидравлического расчета трубопроводов водяных тепловых сетей
7.4. Гидравлический расчет паропроводов
7.4.1. Расчет паропроводов насыщенного пара
7.4.2. Расчет паропроводов перегретого пара
7.5. Гидравлический расчет конденсатопроводов
8. Гидравлические режимы тепловых сетей
8.1. Пьезометрические графики
8.2. Выбор схем присоединения абонентов
8.3. Расчет гидравлических режимов
8.4. Гидравлическая устойчивость систем теплоснабжения
8.5. Подпитка тепловых сетей
8.6. Гидравлический режим открытых систем теплоснабжения
8.7. Насосные подстанции
8.8. Определение параметров сетевых, подпиточных и конденсатных насосов
8.8.1. Сетевые насосы
8.8.2. Подпиточные насосы
8.8.3. Конденсатные насосы
9. Расчет трубопроводов на прочность и компенсацию тепловых удлинений
9.1. Определение расстояний между подвижными опорами
9.2. Определение нагрузок на опоры трубопроводов
9.3. Компенсация температурных удлинений
9.3.1. Расчет Г-образного компенсатора
9.3.2. Г-образный отвод с углом менее 90°
9.3.3. П-образный компенсатор
10. Тепловая изоляция и тепловой расчет
10.1. Требования, предъявляемые к теплоизоляционным материалам, и их свойства
10.2. Теплоизоляционные материалы, изделия и конструкции при надземной и подземной прокладке тепловых сетей в каналах
10.2.1. Теплоизоляционные материалы
10.2.2. Теплоизоляционные конструкции
10.2.3. Теплоизоляционные материалы и конструкции бесканальных прокладок
10.3. Тепловой расчет изоляции
10.3.1. Основные расчетные зависимости
10.3.2. Расчет теплопроводов надземной прокладки
10.3.3. Тепловой расчет изоляции при канальной прокладке
10.3.4. Тепловой расчет изоляции при бесканальной прокладке
10.3.5. Определение толщины изоляции по температуре на поверхности
10.3.6. Определение температурного поля грунта вокруг теплопроводов подземной прокладки
10.3.7. Падение температуры теплоносителя по длине изолированного теплопровода
10.3.8. Определение экономической толщины слоя изоляции
11. Источники тепла
11.1. Виды источников тепла для теплоснабжения
11.2. Паротурбинные ТЭЦ
11.3. Водоподогревательные установки ТЭЦ
11.4. Котельные и их принципиальные схемы
11.5. Атомные ТЭЦ
11.6. Когенерационные системы
11.7. Гелиотеплоснабжение
11.8. Геотермальное теплоснабжение
11.9. Теплонасосные установки
11.10. Совместная работа нескольких источников теплоты
11.11. Гидравлический удар в теплосетях
12. Основы эксплуатации систем теплоснабжения
12.1. Испытание, промывка и пуск теплосетей
12.2. Наладка систем теплоснабжения
12.3. Организация эксплуатации систем теплоснабжения
12.4. Защита трубопроводов от наружной коррозии
12.5. Защита систем горячего водоснабжения от внутренней коррозии
12.5.1. Требования к качеству воды на горячее водоснабжение
12.5.2. Противокоррозионная и противонакипная обработка воды для нужд горячего водоснабжения
Список использованных источников
Приложения
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Теплоснабжение, Курс лекций, Копко В.М., 2012 — fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России. Купить эту книгу

Эксплуатация системы отопления

Эксплуатация системы водяного отопления – комплекс обязательных мероприятий, необходимых для эффективной, безопасной работы оборудования и трубопроводов отопления. Существуют различные версии инструкций по обслуживанию, контролю и профилактике отопления – но они больше всего ориентированы на устаревшие конфигурации комплекса обогрева с элеваторными узлами, стальными трубами и задвижками.

Материал нашей публикации дает обзор алгоритма эксплуатации индивидуальных систем отопления частных домов, централизованного поквартирного обогрева помещений.

Требования к устройству системы отопления

К устройству систем водяного отопления, независимо от конфигурации, существует ряд общих требований:

1. Отдельные элементы системы (радиаторы, теплогенераторы, насосы, расширительные баки, прочие узлы) должны оснащаться отключающей или регулирующей арматурой – в зависимости от функционального назначения и режима работы;
2. Приборы отопления следует размещать в зонах наибольших тепловых потерь, при этом к ним должен быть обеспечен свободный доступ для очистки, отключения и снятия устройства;
3. В системах с горизонтальной ориентацией трубопроводов должен соблюдаться нормативный уклон не менее 2% (2 см на 1 погонный метр коммуникаций) для обеспечения свободного слива теплоносителя и препятствования образованию воздушных пробок;
4. Наружные участки трубопроводов отопления должны качественно изолироваться для избежания тепловых потерь или размораживания;
5. Подбор конструкции и установку экранов следует производить с учетом минимального их воздействия на теплоотдачу приборов отопления;
6. Системы отопления должны оборудоваться кранами для слива теплоносителя и устройствами (ручными или автоматическими) для удаления скопившегося воздуха;
7. Автономные системы должны оснащаться обязательными элементами – группами безопасности и расширительными баками;
8. В случае сезонного использования комплекса обогрева в качестве теплоносителя рекомендуется использовать незамерзающие жидкости – антифризы.

Тепловая изоляция труб отопления на чердаке

Требования к квартирному участку централизованного отопления несколько проще. Рекомендуется оснащать радиаторы запорно-регулирующей арматурой, приспособлениями для удаления воздуха. Независимо от конфигурации общедомовой системы отопления должно соблюдаться одно требование – в результате регулировки отдельных радиаторов не должно ограничиваться теплоснабжение смежных квартир.

Порядок эксплуатации системы отопления

В процессе эксплуатации должны выполняться следующие задачи:

1. Равномерное распределение тепла по отапливаемым помещениям;
2. Безаварийная работа оборудования, контроль за величиной давления и температуры – они не должны достигать критических значений;
3. Отсутствие воздушных пробок;
4. Минимальное потребление топлива – максимальная эффективность работы системы;
5. Оперативное регулирование рабочих параметров.

Для выполнения этих задач необходимо с определенной периодичностью выполнять следующие мероприятия:

• Визуальный осмотр труднодоступных компонентов системы – 1 раз в месяц.
• Осмотр запорной и регулирующей арматуры, насосных агрегатов, устройств автоматики и безопасности – 1 раз в 10 дней;
• Удаление воздуха из системы (при использовании ручных устройств) – по мере накапливания, но не реже 1 раза в неделю;
• Очистка теплоотдающих поверхностей отопительных приборов (радиаторов, конвекторов) – по мере загрязнения, рекомендуется не реже 1 раза в месяц;
• Периодический осмотр запорной арматуры, проверка ее закрытием на герметичность. Кроме того, регулярное закрытие/открытие кранов (1 раз в 2 недели) препятствует «прикипанию», заклиниванию рабочих элементов – шаров и клапанов.
• Своевременная замена уплотнений – в случае образования утечек;
• Регулярная (по степени загрязнения) промывка фильтров очистки теплоносителя;
• Ежедневный контроль за величиной давления, температуры, массового расхода теплоносителя, своевременная подпитка системы водой (по необходимости);
• Проверка радиаторов и трубопроводов на предмет образования воздушных пробок или засоров – при снижении температурного режима в помещении. Препятствующие нормальной циркуляции теплоносителя образования чаще всего нетрудно определить наощупь;
• Для систем отопления открытого типа с естественной циркуляцией – регулярное наблюдение за наличием воды в открытом расширительном баке.

Что касается величины температуры и давления теплоносителя, то для автономных систем они обычно не превышают 75 0 С и 3,0 кгс/см 2 . Повышение температуры более 90 0 С часто влечет образование твердых отложений – накипи. Высокие значения температуры и давления значительно снижают срок службы пластиковых (полимерных) трубопроводов, применяемых для монтажа комплексов обогрева.

Пуск, профилактика, испытания системы отопления

Пуск системы отопления имеет свои особенности для квартир с централизованными сетями и автономными комплексами. Опрессовка систем центрального отопления проводится теплоснабжающими организациями обычно после завершения отопительного сезона. О проведении мероприятий жильцы оповещаются объявлением.

После проведения всех технических мероприятий жильцам следует провести визуальный осмотр компонентов системы – трубопроводов, радиаторов, арматуры, уплотнений на предмет образования утечек, запотевания и тому подобное. Любое проявление воды сигнализирует о будущей возможной утечке. Поэтому в целях безопасности ненадежный элемент лучше заменить.

В случае наличия технической возможности владелец квартиры может самостоятельно снять и промыть батареи отопления. При пуске системы многие рекомендуют не включать сразу радиатор, а направить теплоноситель помимо него – по байпасу, если таковой имеется. Слишком раннее включение батареи может повлечь излишнее загрязнение ее внутренней поверхности – при пуске сетей из магистралей во внутридомовые сети попадает большое количество песка, ржавчины, грязи.

Пуск автономной системы отопления следует производить при положительной температуре в помещениях. Что касается промывки систем отопления, то здесь возможны разные ситуации. Общепринятое правило гласит о необходимости ежегодной промывки системы после окончания отопительного сезона.

Производить ежегодную промывку закрытых систем, выполненных из неподверженных коррозии материалов – полимеров, меди, алюминия – не всегда целесообразно. Загрязнение систем закрытого типа минимально за счет отсутствия продуктов разложения материалов и редкого пополнения объема теплоносителя. При подобных конфигурациях комплекса отопления промывку следует проводить по мере снижения эффективности работы радиаторов – это сигнализирует об образовании отложений.

Ежегодная промывка – дело каждого владельца частного дома. Следует сказать, что промывка системы всегда влияет на ее эффективность только положительно. Промывка оборудования производится обычно через подключение к сети холодного водоснабжения – до полного осветления воды. Промывка обязательна после проведения ремонта отдельных элементов. В случае серьезных загрязнений производят операции по глубокой промывке и прочистке отопительного оборудования.

Отложения в стальном трубопроводе отопления

После окончания промывки систему рекомендуется заполнить теплоносителем – это значительно снижает скорость коррозии. Заполнение отопления деаэрированной, химочищенной водой или конденсатом в бытовых условиях затруднительно – поэтому систему чаще всего заполняют обычной водой.

Теплоснабжающие организации проводят проверку сетей на плотность и прочность самостоятельно, независимо от владельцев квартир. Давление опрессовки при этом варьируется от 6 до 10 кгс/см 2 . Поднимать давление до подобных величин в автономных индивидуальных системах отопления несколько нерационально.

Рабочее давление в автономных комплексах никогда не превышает предел срабатывания предохранительного клапана – 3,0 кгс/см 2 . Превышение этого значения вызовет срабатывание устройства, а повышение до 6 – 10 кгс/см 2 чаще всего влечет повреждение материалов герметизации соединений, а то и других компонентов сети – труб, радиаторов.

Поэтому гидравлическое испытание рекомендуется проводить со снятым ПК, давление испытания не более 1,5Р_раб = 4,5 кгс/см 2 . Указанной величины давления достаточно для обнаружения критических утечек, но оно безопасно для конструктивных элементов системы. Набирать опрессовочное давление следует плавно, при достижении нужной величины выдерживается временной интервал в 10 минут. После этого проводится визуальный осмотр системы. При обнаружении утечек они устраняются и проверка на герметичность производится снова.

Ежегодная опрессовка автономной системы выявляет обычно утечки в соединениях, негерметичность резиновых, синтетических и иных уплотнений. При проведении промывок и проверок на плотность отопительный котел следует отсечь арматурой – операции с ним проводятся отдельно.

Эксплуатация системы отопления подразумевает под собой выполнение ряда обязательных действий со стороны владельца жилья. Добросовестное и качественное, своевременное их исполнение повышают эффективность работы оборудования (при этом экономится топливо), продлевает срок службы котла, отопительных приборов, трубопроводов, других элементов.